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(wèn)題漸漸凸顯并日益嚴(yán)重和尖銳。自1972年二氧化鈦的光催化性能被發(fā)現(xiàn)以來(lái),光催化技術(shù)作為一項(xiàng)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(jìn)展。以二氧化鈦為代表的第一代光催化劑無(wú)毒無(wú)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(zhǎng)范圍集中在紫外波段,難以利用可見(jiàn)光、量子效率偏低,這些缺陷嚴(yán)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(xué)家們開(kāi)始致力于開(kāi)發(fā)可見(jiàn)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(fù)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(guò)固相研磨-焙燒法制備了可見(jiàn)光響應(yīng)的Si02/g-C3N4復(fù)合型光催化劑。為了揭示光催化反應(yīng)的內(nèi)在機(jī)理,對(duì)催化劑進(jìn)行了一系列表征。通過(guò)對(duì)表征結(jié)果的分析,我們得到以下結(jié)論：SiO2/g-C3N4復(fù)合光催化劑活性優(yōu)于純相g-C3N4,一個(gè)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(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(dǎo)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(fù)載
        1.5.3 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.6 選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
        1.6.1 選題依據(jù)
        1.6.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 催化劑制備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)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(jiàn)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(cè)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(píng)價(jià)
        2.3.1 光催化降解反應(yīng)
        2.3.2 紫外可見(jiàn)吸收光譜(UV-vis)
        2.3.3 活性物種測(cè)試
        2.3.4 催化劑活性循環(huán)測(cè)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(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)
        3.3.3 可見(jiàn)光下SiO₂/g-C₃N₄復(fù)合催化劑的作用機(jī)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(shí)驗(yàn)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(píng)價(jià)
    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(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果



本文編號(hào)：3787977