利用太陽能光催化分解水為氫氣和氧氣或降解有機(jī)污染物為水和二氧化碳為解決能源環(huán)境問題提供了一個理想方案。類石墨相氮化碳（g-C₃N₄）是一種非金屬有機(jī)聚合物半導(dǎo)體材料,具有無毒、廉價等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于光催化研究。但其比表面積小、電子空穴易復(fù)合等缺陷造成體相g-C₃N₄的光催化活性不高。非貴金屬二硫化鉬（Mo S₂）具有與g-C₃N₄相似的層狀結(jié)構(gòu),其傳遞載流子的能力依賴于自身厚度（層數(shù)）。基于此,本論文采用硬模板法制備了大比表面積的多孔g-C₃N₄,并與Bi VO4組成的Z型體系實(shí)現(xiàn)了完全分解水;利用模板法,以硫粉為硫源,固相合成了超薄Mo S₂。該方法依靠模板劑的限域效應(yīng)抑制了Mo S₂在Z軸的生長,進(jìn)而形成超薄Mo S₂。將超薄Mo S₂作為助催化劑負(fù)載到多孔g-C₃N_... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

d0和d10構(gòu)型的過渡金屬光催化劑

硬模板法制備多孔g-C3N4和超薄MoS2及其光催化性能研究14光催化析氫性能的影響。以多孔g-C3N4為析氫光催化劑，BiVO4為析氧光催化劑，F(xiàn)e3+/Fe2+為載流子傳遞介質(zhì)構(gòu)成Z型體系并進(jìn)行完全分解水性能研究。優(yōu)化了Fe2+的初始濃度以提高分解水的光催化活性，還通過超過100h的連續(xù)測試研究了Z型體系的反應(yīng)過程。3.2實(shí)驗部分3.2.1主要試劑與實(shí)驗儀器實(shí)驗中使用的試劑與儀器詳見2.13.2.2光催化劑的制備3.2.2.1合成多孔g-C3N4和體相g-C3N4硬模板法合成多孔g-C3N4（圖3-1）：用球磨機(jī)將2.0g三聚氰胺和1.0g不同粒徑的SiO2(15nm，30nm，100nm，200nm)混合均勻。將混合物轉(zhuǎn)移到帶蓋坩堝中并置于馬弗爐中以550°C焙燒4h，得到g-C3N4@SiO2。將g-C3N4@SiO2放入30mL10%HF中浸泡6h后，離心、抽濾、烘干得到多孔g-C3N4粉末（分別記作g-C3N4-15，g-C3N4-30，g-C3N4-100，g-C3N4-200）。熱縮聚制備體相g-C3N4：4g三聚氰胺裝入帶蓋坩堝，放入馬弗爐中2h升溫到550oC焙燒2h；自然冷卻后平鋪在Al2O3上，再放入馬弗爐中以500oC保溫2h得到體相g-C3N4粉末。圖3-1多孔g-C3N4制備流程圖3.2.2.2合成BiVO4通常，先將2.91gBi(NO3)35H2O溶解在30ml0.5molL-1HNO3溶液中，再將0.6gV2O5加入上述溶液，連續(xù)攪拌72h后離心、抽濾、烘干得到BiVO4粉末。

體相g-C3N4（a），g-C3N4-15（b），g-C3N4-30（c），g-C3N4-100（d），g-C3N4-200（e）的SEM圖；g-C3N4-15（f），g-C3N4-30（g），g-C3N4-100（h），g-C3N4-200（i）的TEM圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]負(fù)載金屬助催化劑MgAl-LDO/TiO2的光催化還原CO2性能[J]. 蘇彩紅,榮佳悅,呂嘉奇,劉玲,常志顯,種瑞峰.  化學(xué)研究. 2019(05)
[2]Co/C3N4 NTs復(fù)合納米材料的制備及光催化性能[J]. 朱玉香,許史杰,楊靜,劉建.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2019(12)
[3]檸檬酸絡(luò)合法合成H2SrTa2O7材料及其光催化還原CO2活性（英文）[J]. 衛(wèi)少杰,陳威,高麗,毛立群.  化學(xué)研究. 2019(04)
[4]MgAl層狀雙金屬氧化物負(fù)載TiO2光催化降解亞甲基藍(lán)的性能研究[J]. 杜羽慶,蘇彩紅,位家樂,張凌,常志顯,種瑞峰.  化學(xué)研究. 2018(05)
[5]MoS2負(fù)載TiO2納米棒提高光催化制氫活性[J]. 劉梅,王雁鴻,陳威,毛立群.  化學(xué)研究. 2018(05)
[6]Pt在CdS表面的控制沉積及其助催化機(jī)理（英文）[J]. 陳威,劉雙,楚婷婷,巴倩倩,賈新佳,毛立群.  化學(xué)研究. 2018(03)
[7]CdS的結(jié)構(gòu)參數(shù)對其可見光分解水產(chǎn)氫性能的影響[J]. 毛立群,劉恒,劉雙,巴倩倩,陳威.  化學(xué)研究. 2017(04)
[8]Ag2S/ZnS復(fù)合納米球的制備及可見光催化性能[J]. 劉山虎,李瑞,張曉丹,劉愷,侯亞彬,周慧.  化學(xué)研究. 2017(03)
[9]介孔氮化碳材料合成的研究進(jìn)展[J]. 王悅,蔣權(quán),尚介坤,許杰,李永昕.  物理化學(xué)學(xué)報. 2016(08)
[10]金屬摻雜類石墨相氮化碳的理論研究[J]. 李鵬,王海燕,朱純.  化學(xué)研究. 2016(02)



本文編號：3208900