隨著各產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和人口的不斷增加,環(huán)境污染和能源短缺的問題漸漸凸顯并日益嚴重和尖銳。自1972年二氧化鈦的光催化性能被發(fā)現(xiàn)以來,光催化技術(shù)作為一項成本低、易操作、綠色環(huán)保、便于推廣的新興技術(shù),發(fā)展至今已在制備清潔能源和治理環(huán)境污染方面取得了重大進展。以二氧化鈦為代表的第一代光催化劑無毒無害,性質(zhì)穩(wěn)定,在涉及眾多領(lǐng)域的光催化研究中備受廣大研究者關(guān)注。然而其禁帶較寬,吸收光的波長范圍集中在紫外波段,難以利用可見光、量子效率偏低,這些缺陷嚴重限制了二氧化鈦在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣。這迫使科學家們開始致力于開發(fā)可見光響應(yīng)的光催化劑,比如TaON,BiV04,g-C3N4等。在本文中,我們主要是制備了兩種g-C3N4基復合光催化劑,并將其用于光催化降解羅丹明B溶液。首先,我們通過固相研磨-焙燒法制備了可見光響應(yīng)的Si02/g-C3N4復合型光催化劑。為了揭示光催化反應(yīng)的內(nèi)在機理,對催化劑進行了一系列表征。通過對表征結(jié)果的分析,我們得到以下結(jié)論：SiO2/g-C3N4復合光催化劑活性優(yōu)于純相g-C3N4,一個重要原因是摻雜的Si02顯著增大了催化劑的比表面積。另外摻雜SiO2后,g-C3N4的...

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化技術(shù)的應(yīng)用
        1.2.1 光解水制氫
        1.2.2 環(huán)境污染治理功能
        1.2.3 其他應(yīng)用
    1.3 半導體光催化基本原理
    1.4 光催化性能的影響因素
        1.4.1 催化劑自身因素
        1.4.2 外部因素的影響
    1.5 提高光催化性能的途徑
        1.5.1 離子摻雜
        1.5.2 貴金屬負載
        1.5.3 半導體復合
    1.6 選題依據(jù)及研究內(nèi)容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 催化劑制備
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 催化劑的制備
    2.2 催化劑的表征
        2.2.1 X-射線粉末衍射(XRD)
        2.2.2 紫外-可見漫反射(UV-vis DRS)
        2.2.3 熱重-差熱分析(TG-DTA)
        2.2.4 比表面積測定(BET)
        2.2.5 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.6 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.7 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.2.8 熒光光譜(PL)
        2.2.9 X-射線光電子能譜(XPS)
        2.2.10 光電流(PC)
    2.3 催化劑活性評價
        2.3.1 光催化降解反應(yīng)
        2.3.2 紫外可見吸收光譜(UV-vis)
        2.3.3 活性物種測試
        2.3.4 催化劑活性循環(huán)測試
第三章 SiO₂/g-C₃N₄催化劑的制備及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 SiO₂/g-C₃N₄催化劑的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑的表征
            3.3.1.1 TG表征
            3.3.1.2 XRD表征
            3.3.1.3 XPS表征
            3.3.1.4 BET表征
            3.3.1.5 UV-vis DRS表征
            3.3.1.6 TEM表征
        3.3.2 催化劑的活性評價
        3.3.3 可見光下SiO₂/g-C₃N₄復合催化劑的作用機理
    3.4 結(jié)論
第四章 ZrO₂/g-C₃N₄催化劑的制備及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 ZrO₂/g-C₃N₄催化劑的制備
            4.2.1.1 g-C₃N₄的制備
            4.2.1.2 ZrO₂的制備
            4.2.1.3 ZrO₂/g-C₃N₄的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑的表征
            4.3.1.1 SEM、TEM表征
            4.3.1.2 BET表征
            4.3.1.3 XRD表征
            4.3.1.4 FT-IR表征
            4.3.1.5 XPS表征
            4.3.1.6 PL表征
            4.3.1.7 EIS、光電流表征
            4.3.1.8 UV-vis表征
        4.3.2 催化劑的活性評價
    4.4 結(jié)論
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間取得的科研成果



本文編號：3787977