發(fā)布時(shí)間：2021-09-05 03:34

　　環(huán)境污染和能源短缺是當(dāng)今人類面臨的兩大難題,近幾十年,如何有效地利用太陽能凈化環(huán)境或者將其轉(zhuǎn)化為氫能成為研究者們關(guān)注的焦點(diǎn)。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作為非金屬半導(dǎo)體材料具有無毒,化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn),被應(yīng)用在光催化領(lǐng)域,但是粉體g-C₃N₄在應(yīng)用中光催化效率較差,且易流失難以回收。因此對(duì)其進(jìn)行改性以充分發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),能拓寬其應(yīng)用潛能。本研究利用電紡絲基纖維作為載體,將其與g-C₃N₄復(fù)合獲得光催化劑,并且在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步移除纖維載體得到管狀g-C₃N₄,之后考察了制備的催化劑降解甲基橙等有機(jī)污染物的光催化性能以及催化劑使用過程中的穩(wěn)定性。（1）將以三聚氰胺為原料經(jīng)過高溫?zé)峋酆系玫降膅-C₃N₄進(jìn)行超聲剝離,然后利用水熱過程將片層的g-C₃N₄與電紡碳纖維復(fù)合獲得g-C₃N₄

【文章來源】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

光解水制氫發(fā)生途徑的示意圖

2圖 1-2 利用半導(dǎo)體光催化劑分解水的原理e 1-2 Principle of water splitting using semiconductor photocatalys1-2[21]分別為光解水制氫發(fā)生途徑示意圖以及半導(dǎo)體在激發(fā)的電子很容易與空穴發(fā)生復(fù)合而不能進(jìn)行下一步光催化劑的催化效率，難題之一就是如何有效克服光生點(diǎn)。除此之外，大多數(shù)半導(dǎo)體光催化劑具有較寬的能帶3.2eV，因此它們只能吸收位于短波區(qū)的紫外光，而紫過對(duì)半導(dǎo)體材料進(jìn)行改性或者發(fā)掘出具有更窄的能帶利用率顯得尤為重要[22,23]。Wang 等[24]利用 CdSe 納而形成 ZnO-CdSe 異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，提高了光催化

首次在光催化分解水制氫的反應(yīng)中得到應(yīng)用[26]，g-C3N4因此很快受到來自世界各個(gè)國(guó)家研究者們的廣泛關(guān)注，吸引了大量的學(xué)者對(duì)其進(jìn)行研究與改性，以盡可能的發(fā)揮該材料的優(yōu)勢(shì)與潛在的應(yīng)用價(jià)值。1.2 石墨相氮化碳材料概述由于半導(dǎo)體光催化劑具有較大的帶隙能而對(duì)太陽能的利用率較低，在可見光催化的應(yīng)用中遇到了瓶頸，因此尋求具有較好的可見光活性的半導(dǎo)體催化劑十分重要，g-C3N4作為聚合物半導(dǎo)體，基本組成中不含金屬，結(jié)構(gòu)與石墨相似，并且具有合適的電子能帶結(jié)構(gòu)（帶隙能為 2.7 eV），制備過程簡(jiǎn)單，物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，因此在研究界受到眾多研究者的關(guān)注[27-29]。實(shí)際上，1834 年的時(shí)候，氮化碳高分子衍生物已經(jīng)由 Berzelius 等合成，Liebig 把它命名為“melon”[30]，因此，氮化碳（C3N4）并不是近幾十年出現(xiàn)的新物種，而被認(rèn)為是最古老的人工聚合物之一。關(guān)于 g-C3N4的發(fā)展歷史以及其在光催化中的應(yīng)用如圖 1-3 所示[31]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Combination Mechanism and Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity and Stability of CdS/g-C3N4 Heterojunctions[J]. Huanyan Xu,Licheng Wu,Liguo Jin,Kejia Wu.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(01)
[2]氮化碳聚合物半導(dǎo)體光催化[J]. 張金水,王博,王心晨.  化學(xué)進(jìn)展. 2014(01)

博士論文
[1]石墨相氮化碳的制備、表征及其光催化性能研究[D]. 陳秀芳.福州大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3384588