隨著時(shí)代的發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題與能源問(wèn)題也變得日益嚴(yán)重。因此,我們急需找到一種可再生的方式獲得綠色安全的能源來(lái)緩解當(dāng)前嚴(yán)峻的局面。光催化技術(shù)通過(guò)利用可再生的光能也就是太陽(yáng)能,是當(dāng)前解決能源危機(jī)獲得可再生能源的一種解決方案。此時(shí),眾多光催化材料中二維氮化物由于其在光電轉(zhuǎn)化方面具有優(yōu)異的表現(xiàn)逐漸引起了研究人員的興趣。它基于其二維片層的獨(dú)特形貌使其相較于塊體材料,其擁有了更大的比表面積和更薄厚度的特點(diǎn)。這樣一來(lái)一方面減少了光生載流子的傳輸距離,另一方面提供了更多的催化反應(yīng)活性位點(diǎn)大大提升了光催化反應(yīng)的性能。除此之外,比起傳統(tǒng)的氧化物光催化劑,氮化物光催化劑擁有更大的光吸收范圍。更大的光吸收范圍意味著可利用的太陽(yáng)光就越多,大大提升了太陽(yáng)能的利用率。同時(shí),近年來(lái)異質(zhì)結(jié)的研究發(fā)現(xiàn)能大大改善光催化反應(yīng)中關(guān)鍵的控制步驟——光生載流子的分離和遷移速率。一般來(lái)說(shuō)我們通過(guò)構(gòu)成異質(zhì)結(jié)構(gòu),使其中一個(gè)材料受光照產(chǎn)生的光生載流子轉(zhuǎn)移至另一材料表面,并在該材料上發(fā)生氧化還原反應(yīng)。由于,被光照激發(fā)的光生載流子壽命得到延長(zhǎng)所以減少了光生載流子嚴(yán)重的復(fù)合問(wèn)題。此外,異質(zhì)結(jié)構(gòu)還可以通過(guò)窄帶隙與寬帶隙光催化劑的復(fù)合,讓窄帶隙光催化材... 

【文章來(lái)源】：上海電力大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 光催化技術(shù)
        1.2.1 光催化發(fā)展進(jìn)程
        1.2.2 光催化機(jī)理
        1.2.3 光催化性能的影響因素
    1.3 提高光催化及性能的方法
        1.3.1 改善光的吸收范圍和效率
        1.3.2 增加光生載流子的分離和遷移速率
        1.3.3 加快光催化劑表面氧化還原反應(yīng)的速度
    1.4 優(yōu)越的光催化材料
        1.4.1 氮化物光催化材料
        1.4.2 二維片層光催化材料
    1.5 本論文的選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)所用儀器與試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 物理表征
        2.2.1 X射線(xiàn)衍射
        2.2.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.2.3 透射電子顯微鏡（TEM）
        2.2.4 原子力顯微鏡（AFM）
    2.3 化學(xué)表征
        2.3.1 樣品漫反射分析
        2.3.2 熒光壽命分析
        2.3.3 光電化學(xué)測(cè)試
第三章 黑磷-氮化鎢異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備及其光催化性能的研究
    3.1 引言
    3.2 黑磷氮化鎢復(fù)合材料的制備
        3.2.1 黑磷（BP）的制備
        3.2.2 球磨黑磷的制備
        3.2.3 氮化鎢的制備
        3.2.4 BP-BM/WN異質(zhì)結(jié)的制備
        3.2.5 材料的表征
        3.2.6 光催化制氫步驟
        3.2.7 光電化學(xué)測(cè)試
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 BP-BM/WN合成
        3.3.2 BP-BM/WN的物理表征
        3.3.3 BP-BM/WN的 XPS表征
        3.3.4 BP-BM/WN的漫反射與AQE
        3.3.5 BP-BM/WN的 DFT計(jì)算
        3.3.6 BP-BM/WN的 UPS譜分析
        3.3.7 BP-BM/WN的光電性能分析
        3.3.8 BP-BM/WN熒光光譜分析
        3.3.9 BP-BM/WN產(chǎn)氫性能分析
        3.3.10 BP-BM/WN產(chǎn)氫性能與溫度的分析
        3.3.11 BP產(chǎn)氫性能與球磨時(shí)間的分析
        3.3.12 BP-BM/WN分解水產(chǎn)氫的機(jī)理分析
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 甲酸改性氮化碳用于光催化二氧化碳還原
    4.1 引言
    4.2 甲酸改性氮化碳的制備
3N₄的制備">        4.2.1 未改性C₃N₄的制備
3N₄的制備">        4.2.2 甲酸改性C₃N₄的制備
        4.2.3 材料的表征
        4.2.4 光催化二氧化碳還原步驟
        4.2.5 光電化學(xué)測(cè)試
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3N₄的制備">        4.3.1 甲酸改性C₃N₄的制備
3N₄物理表征">        4.3.2 甲酸改性C₃N₄物理表征
3N₄漫反射及MS曲線(xiàn)">        4.3.3 甲酸改性C₃N₄漫反射及MS曲線(xiàn)
3N₄光電性能測(cè)試">        4.3.4 甲酸改性C₃N₄光電性能測(cè)試
3N₄二氧化碳還原性能分析">        4.3.5 甲酸改性C₃N₄二氧化碳還原性能分析
3N₄熒光光譜分析">        4.3.6 甲酸改性C₃N₄熒光光譜分析
3N₄機(jī)理分析">        4.3.7 甲酸改性C₃N₄機(jī)理分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
在讀研究生期間發(fā)表的論文及獲得榮譽(yù)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]具有光增強(qiáng)芬頓活性的有序介孔Fe/TiO2的制備（英文）[J]. 許振民,鄭茹,陳瑤,朱建,卞振鋒.  催化學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]具有高光催化活性的介孔單晶TiO2薄膜的制備（英文）[J]. 凌麗麗,劉龍飛,馮亞偉,朱建,卞振鋒.  催化學(xué)報(bào). 2018(04)

博士論文
[1]Ag/TiO2、MS/TiO2和CsPbX3/TiO2復(fù)合材料的合成及性能研究[D]. 夏洪波.大連理工大學(xué) 2019
[2]半導(dǎo)體材料的能帶調(diào)控及其光催化性能的研究[D]. 王俊鵬.山東大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于石墨相氮化碳的復(fù)合材料的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究[D]. 鄭鵬飛.鄭州大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3044160