能源危機(jī)和環(huán)境污染是當(dāng)今社會(huì)面臨的兩大難題,發(fā)展和利用新的潔凈能源,制備高效廉價(jià)的能源催化材料,提高能量轉(zhuǎn)換效率是解決問題的有效途徑。其中,太陽能取之不盡、清潔無污染,氫能也是高效的清潔能源,通過利用高效催化劑實(shí)現(xiàn)太陽能或電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化受到了廣泛關(guān)注。碳氮元素都是地球上儲(chǔ)量豐富的元素,碳氮催化劑一般可通過簡(jiǎn)單的熱處理制備,成本低廉,碳氮材料是目前廣泛研究的非金屬催化材料之一。通過溫度調(diào)控,元素?fù)诫s,剝離等手段可以調(diào)控碳氮材料的性能,能夠得到石墨烯、氮摻雜石墨烯、氮化碳等不同電導(dǎo)率和催化活性的材料,進(jìn)而利用太陽能或電能等制備其他能源或驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)。石墨烯、氮化碳都是典型的二維材料,相比于體相材料,具有比表面積大,電子遷移率高等優(yōu)點(diǎn)。但是二維材料在實(shí)際應(yīng)用中,不可避免的存在堆疊聚集進(jìn)而包埋活性位點(diǎn)等問題,因而二維材料的多層級(jí)構(gòu)筑便顯得尤為重要。在多層級(jí)構(gòu)筑的同時(shí)盡量保持二維材料較大的比表面積等優(yōu)點(diǎn)避免過度堆疊現(xiàn)象的發(fā)生是實(shí)現(xiàn)催化劑高效性能的關(guān)鍵。因此,本課題以催化應(yīng)用為目標(biāo),將二維石墨烯或氮化碳進(jìn)行多層級(jí)構(gòu)筑,制備了具有特殊納米結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的催化劑,并深入研究了多層級(jí)構(gòu)筑的催化劑在光... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：140 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 催化劑的定義及分類
        1.2.1 催化劑的定義
        1.2.2 催化劑的分類
    1.3 二維催化劑
        1.3.1 二維催化劑簡(jiǎn)介
        1.3.2 常見二維催化劑
        1.3.3 二維催化劑優(yōu)缺點(diǎn)
    1.4 二維材料多層級(jí)構(gòu)筑的常見手段
        1.4.1 復(fù)合策略
        1.4.2 基底輔助
        1.4.3 構(gòu)筑自支撐體系
        1.4.4 高維造孔
    1.5 本課題提出的意義及研究?jī)?nèi)容
第二章 介孔氮化碳的制備及其負(fù)載鈀納米粒子用于光催化苯胺甲基化的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
        2.2.2 催化劑的合成
        2.2.3 催化劑的表征
        2.2.4 催化劑光催化苯胺甲基化性能研究
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 催化劑形貌和結(jié)構(gòu)表征
        2.3.2 催化劑光催化苯胺烷基化性能表征
        2.3.3 催化劑光催化苯胺烷基化機(jī)理研究
    2.4 本章小結(jié)
第三章 溶液相轉(zhuǎn)移法制備石墨相氮化碳/釩酸鉍三維復(fù)合光電極薄膜及其光電催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
        3.2.2 催化劑的合成
        3.2.3 催化劑的表征
        3.2.4 催化劑光電解水性能研究
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 硝酸剝離的二維氮化碳形貌及結(jié)構(gòu)
        3.3.2 復(fù)合光電極的制備及優(yōu)化
        3.3.3 復(fù)合光電極光電催化析氧機(jī)理研究
        3.3.4 多層級(jí)構(gòu)筑復(fù)合策略用于大面積光電極制備研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 極化的薄層石墨相氮化碳構(gòu)筑的氣凝膠作為非金屬催化劑用于高效電催化CO_2還原
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
        4.2.2 催化劑的合成
        4.2.3 催化劑的表征
        4.2.4 催化劑電催化CO_2還原性能研究
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.12 D-pg-C_3N_4 形貌及結(jié)構(gòu)表征
        4.3.22 D-pg-C_3N_4 電催化CO_2還原性能表征
        4.3.32 D-pg-C_3N_4 電催化CO_2還原機(jī)理研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 三維氮摻雜石墨烯微米管的制備及其堿性條件電解水產(chǎn)氫性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及設(shè)備
        5.2.2 催化劑的合成
        5.2.3 結(jié)構(gòu)和形貌表征技術(shù)
        5.2.4 催化劑電催化HER性能研究
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 催化劑的形貌及結(jié)構(gòu)
        5.3.2 催化劑的電催化析氫性能表征
        5.3.3 催化劑的電催化析氫性能解析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間撰寫或發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：3178662