環(huán)境污染和能源短缺是當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)境或者將其轉化為氫能成為研究者們關注的焦點。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作為非金屬半導體材料具有無毒,化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好的特點,被應用在光催化領域,但是粉體g-C₃N₄在應用中光催化效率較差,且易流失難以回收。因此對其進行改性以充分發(fā)揮其優(yōu)點,能拓寬其應用潛能。本研究利用電紡絲基纖維作為載體,將其與g-C₃N₄復合獲得光催化劑,并且在此基礎上,進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)過高溫熱聚合得到的g-C₃N₄進行超聲剝離,然后利用水熱過程將片層的g-C₃N₄與電紡碳纖維復合獲得g-C₃N₄

【文章來源】：內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：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體在激發(fā)的電子很容易與空穴發(fā)生復合而不能進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。除此之外，大多數(shù)半導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，而紫過對半導體材料進行改性或者發(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 異質結構的復合物，提高了光催化

首次在光催化分解水制氫的反應中得到應用[26]，g-C3N4因此很快受到來自世界各個國家研究者們的廣泛關注，吸引了大量的學者對其進行研究與改性，以盡可能的發(fā)揮該材料的優(yōu)勢與潛在的應用價值。1.2 石墨相氮化碳材料概述由于半導體光催化劑具有較大的帶隙能而對太陽能的利用率較低，在可見光催化的應用中遇到了瓶頸，因此尋求具有較好的可見光活性的半導體催化劑十分重要，g-C3N4作為聚合物半導體，基本組成中不含金屬，結構與石墨相似，并且具有合適的電子能帶結構（帶隙能為 2.7 eV），制備過程簡單，物理化學性質穩(wěn)定等特點，因此在研究界受到眾多研究者的關注[27-29]。實際上，1834 年的時候，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，而被認為是最古老的人工聚合物之一。關于 g-C3N4的發(fā)展歷史以及其在光催化中的應用如圖 1-3 所示[31]。

【參考文獻】：
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]氮化碳聚合物半導體光催化[J]. 張金水,王博,王心晨.  化學進展. 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 2011



本文編號：3384588