半導(dǎo)體光催化技術(shù)在光解水制氫制氧、污染物消除和二氧化碳還原等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,是解決當(dāng)前全球能源短缺和環(huán)境污染問題的理想途徑之一。作為一種不含金屬組分的聚合物半導(dǎo)體光催化劑,石墨相氮化碳(CN)因其成本低廉、合成方法簡便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、無毒及帶隙可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)引起了研究者的極大關(guān)注。然而,由于聚合物材料的特性,CN光催化劑的光生電子-空穴復(fù)合嚴(yán)重,這極大制約了CN的光催化應(yīng)用。在本論文中,為了提高CN光催化劑的載流子分離效率,我們?cè)缓铣闪搜趸?CeO₂)量子點(diǎn)(QDs)錨定的一維CN納米管材料,并探究了這種零維(0D)/一維(1D)異質(zhì)結(jié)光解水產(chǎn)氫活性和光催化活性增強(qiáng)機(jī)制。本論文的主要研究結(jié)果如下:(1)首先通過超分子聚集體熱縮聚法成功地制備了1D的硫摻雜氮化碳納米管(SCN NTs);然后采用原位沉積沉淀法將CeO₂ QDs擔(dān)載到1D的SCN納米管上,形成了Ⅱ型CeO₂/SCN異質(zhì)結(jié)。催化劑的結(jié)構(gòu)和形貌表征結(jié)果表明,2-3 nm的CeO₂ QDs均勻地分布在SCN NTs的內(nèi)部或外部,提供了高...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化機(jī)理
        1.2.1 半導(dǎo)體的光催化過程
        1.2.2 光催化分解水產(chǎn)氫機(jī)理
    1.3 納米材料
        1.3.1 零維納米材料
        1.3.2 一維納米材料
        1.3.3 二維納米材料
        1.3.4 三維納米材料
    1.4 石墨相氮化碳(CN)
        1.4.1 石墨相氮化碳(CN)的基本性質(zhì)
        1.4.2 石墨相氮化碳(CN)的制備
            1.4.2.1 熱聚合法
            1.4.2.2 固相法
            1.4.2.3 溶劑熱法
            1.4.2.4 電化學(xué)沉積法
            1.4.2.5 熔鹽法
        1.4.3 石墨相氮化碳(CN)的改性
            1.4.3.1 元素?fù)诫s
            1.4.3.2 形貌調(diào)控
            1.4.3.3 異質(zhì)結(jié)構(gòu)建
            1.4.3.4 缺陷引入
        1.4.4 石墨相氮化碳(CN)的應(yīng)用
            1.4.4.1 光催化分解水制氫和制氧
            1.4.4.2 污染物降解
            1.4.4.3 CO₂還原
            1.4.4.4 細(xì)菌消毒
            1.4.4.5 有機(jī)合成
    1.5 金屬氧化物材料
    1.6 選題的研究目的和意義
第2章 熱縮聚-原位沉積法合成氧化鈰量子點(diǎn)修飾的氮化碳納米管材料
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 主要原料及試劑
        2.2.2 主要儀器及設(shè)備
        2.2.3 CeO₂ QDs/SCN NTs復(fù)合光催化劑的制備
        2.2.4 光催化劑的表征技術(shù)
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
第3章 氧化鈰量子點(diǎn)修飾的氮化碳納米管的光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 主要原料及試劑
        3.2.2 主要儀器及設(shè)備
        3.2.3 光催化劑的表征技術(shù)
        3.2.4 光催化反應(yīng)
    3.3 結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
致謝
在校期間公開發(fā)表論文及科研情況



本文編號(hào)：3765132