進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),開發(fā)和利用清潔的能源已成為人類社會(huì)的共識(shí)。光催化技術(shù)是一種以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)力,半導(dǎo)體為光催化劑,直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的有效途徑。同時(shí),光催化技術(shù)在污染物降解、重金屬還原和自清潔等環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮著重要作用。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)自應(yīng)用于光催化領(lǐng)域以來(lái),引起了人們的極大關(guān)注。為克服其體塊大、比表面積小以及光生載流子分離效率低且遷移速率慢等缺點(diǎn),本文將水熱/超分子自組裝/離子溶劑熱法和高溫煅燒相結(jié)合,制備了一系列氮化碳納米管光催化劑。并將其應(yīng)用于污染物去除和產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)中,同時(shí)對(duì)其光催化降解協(xié)同產(chǎn)氫性能進(jìn)行探索與研究。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)“紅色”富碳氮化碳納米管(R-CN)的合成及其降解協(xié)同產(chǎn)氫性能研究。通過(guò)水熱法對(duì)前驅(qū)體雜化修飾,后調(diào)控煅燒氣氛(空氣、N₂、Ar)以合成氮化碳納米管。污染物降解實(shí)驗(yàn)證明,空氣氣氛下煅燒的氮化碳納米管具有更優(yōu)異的光催化活性。光照3 h后,R-CN對(duì)羅丹明B(RhB)降解率達(dá)到了60%,相比于體相氮化碳(bulk g-C₃N₄...

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化技術(shù)概述
        1.2.1 光催化技術(shù)機(jī)理
        1.2.2 光催化技術(shù)應(yīng)用研究
            1.2.2.1 光催化降解污染物
            1.2.2.2 光催化分解水產(chǎn)氫
            1.2.2.3 光催化還原CO2

            1.2.2.4 光催化降解污染物協(xié)同產(chǎn)氫
        1.2.3 半導(dǎo)體光催化材料研究
            1.2.3.1 影響半導(dǎo)體光催化材料性能因素
            1.2.3.2 半導(dǎo)體光催化材料改性方法
            1.2.3.3 新型可見光響應(yīng)半導(dǎo)體材料
    1.3 石墨相氮化碳(g-C₃N₄)研究
        1.3.1 g-C₃N₄ 概述
        1.3.2 g-C₃N₄ 制備
        1.3.3 g-C₃N₄ 改性研究
            1.3.3.1 形貌調(diào)控
            1.3.3.2 能帶工程
            1.3.3.3 半導(dǎo)體復(fù)合
        1.3.4 g-C₃N₄ 的應(yīng)用
    1.4 論文選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 論文選題依據(jù)
        1.4.2 論文研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 樣品光催化性能測(cè)試
        2.3.1 光催化降解目標(biāo)污染物測(cè)試
        2.3.2 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
        2.3.3 光催化降解污染物協(xié)同產(chǎn)氫測(cè)試
第三章 富碳氮化碳納米管光催化劑制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        3.2.2 光催化劑的制備
        3.2.3 樣品光催化活性測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 掃描電鏡(SEM)分析
        3.3.2 X射線衍射(XRD)和紅外光譜(FT-IR)分析
        3.3.3 X射線光電子能譜(XPS)和N₂吸附-脫附(BET)分析
        3.3.4 紫外-可見漫反射吸收光譜(DRS)及能帶分析
        3.3.5 光電性能分析
        3.3.6 光催化活性測(cè)試及動(dòng)力學(xué)研究
        3.3.7 光催化機(jī)理研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 富氮氮化碳納米管制備及其光催化性能探究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        4.2.2 光催化劑的制備
        4.2.3 樣品光催化活性測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)分析
        4.3.2 N2 吸附-脫附(BET)分析
        4.3.3 X射線衍射(XRD)和紅外光譜(FT-IR)分析
        4.3.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
        4.3.5 紫外-可見漫反射吸收光譜(DRS)分析
        4.3.6 光電性能分析
        4.3.7 光催化活性測(cè)試及動(dòng)力學(xué)研究
        4.3.8 光催化機(jī)理研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 表面氰基(-C≡N)修飾氮化碳納米管制備及其光催化性能探究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        5.2.2 光催化劑的制備
        5.2.3 樣品光催化活性測(cè)試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 掃描電鏡(SEM)分析
        5.3.2 X射線衍射(XRD)和紅外光譜(FT-IR)分析
        5.3.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
        5.3.4 紫外-可見漫反射吸收光譜(DRS)和XPS價(jià)帶譜分析
        5.3.5 光電性能分析
        5.3.6 光催化活性測(cè)試及動(dòng)力學(xué)研究
        5.3.7 質(zhì)譜分析和光催化機(jī)理研究
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 存在的問(wèn)題及展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3793104

suoshi