太陽(yáng)能的廣泛利用被認(rèn)為是解決當(dāng)前環(huán)境污染和能源危機(jī)的有效策略。光催化劑可以利用太陽(yáng)能分解水產(chǎn)生氫氣提供清潔能源,從而引起了越來(lái)越多的關(guān)注。由于光催化過(guò)程包括光電子和空穴的產(chǎn)生,對(duì)于完美的光催化劑來(lái)說(shuō),應(yīng)該具有較慢的電子-空穴對(duì)重組過(guò)程和較寬的光譜吸收范圍。因此,尋找有效的方案來(lái)改善光催化劑的電子-空穴對(duì)重組速率并擴(kuò)大光譜響應(yīng)范圍是必不可少的。本論文主要研究設(shè)計(jì)與構(gòu)筑高效半導(dǎo)體基異質(zhì)結(jié)進(jìn)行光催化分解水產(chǎn)氫與亞甲基橙的降解。旨在通過(guò)一系列高效率異質(zhì)結(jié)的設(shè)計(jì)和合成,探索出半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)與光催化活性之間的聯(lián)系。為今后設(shè)計(jì)和合成高效率光催化劑提供一些有力的理論支撐。本論文組要以以下三個(gè)部分組成:1)通過(guò)簡(jiǎn)便的水熱方法,在g-C₃N₄納米片的表面成功地生長(zhǎng)了尺寸約10 nm的Cu S納米顆粒（NPs）。所制備的g-C₃N₄/Cu S納米復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的可見(jiàn)光光催化活性,與純g-C₃N₄相比,其光催化分解水產(chǎn)氫和亞甲基橙（MO）降解效率分別提高了2.7倍和1.5倍。2... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)化工大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 光催化反應(yīng)
        1.2.1 光催化反應(yīng)的簡(jiǎn)單機(jī)理
        1.2.2 光催化分解水反應(yīng)
        1.2.3 光催化降解有機(jī)污染物
    1.3 光催化材料的研究概況
        1.3.1 g-C_3N_4
        1.3.2 ZnIn_2S_4
    1.4 提高光催化性能的主要方法
        1.4.1 摻雜
        1.4.2 添加分子催化劑
        1.4.3 貴金屬沉積
        1.4.4 構(gòu)建半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)
        1.4.5 Z-Scheme光催化系統(tǒng)
    1.5 本課題的研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、儀器及表征方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及器材
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)表征方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 透射電鏡分析
        2.2.3 紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析
        2.2.4 PL光譜分析
        2.2.5 XPS能譜分析
        2.2.6 光電化學(xué)分析
        2.2.7 光催化制氫分析
        2.2.8 光催化降解亞甲基橙分析
第三章 g-C_3N_4/CuS復(fù)合材料的光催化活性
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 g-C_3N_4的制備
        3.2.2 g-C_3N_4/CuS納米復(fù)合材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 g-C_3N_4/CuS納米復(fù)合材料形貌與組分分析
        3.3.2 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4納米復(fù)合材料成分與結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 g-C_3N_4/CuS納米復(fù)合材料光催化產(chǎn)氫活性分析
        3.3.4 g-C_3N_4/CuS納米復(fù)合材料光催化降解亞甲基橙活性分析
        3.3.5 g-C_3N_4/CuS納米復(fù)合材料光電化學(xué)活性分析
        3.3.6 g-C_3N_4/CuS納米復(fù)合材料PL光譜分析
        3.3.7 g-C_3N_4/CuS納米復(fù)合材料可能的光催化機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4復(fù)合材料的光催化活性
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 g-C_3N_4的制備
        4.2.2 Cu_5FeS_4的制備
        4.2.3 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4納米復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4納米復(fù)合材料形貌與組分分析
        4.3.2 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4納米復(fù)合材料成分與結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4納米復(fù)合材料光催化制氫分析
        4.3.4 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4納米復(fù)合材料光催化降解亞甲基橙分析
        4.3.5 g-C_3N_4/Cu_5FeS_4納米復(fù)合材料光電化學(xué)分析
        4.3.6 可能的光催化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 Ag:ZnIn_2S_4/RGO復(fù)合材料的光催化活性
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 氧化石墨烯的制備
        5.2.2 還原氧化態(tài)石墨烯(RGO)懸浮液的制備
        5.2.3 x wt%Ag:ZnIn_2S_4光催化劑的制備
        5.2.4 0.15 wt%Ag:ZnIn_2S_4/y wt% RGO納米復(fù)合材料的制備
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 Ag:ZnIn_2S_4/RGO納米復(fù)合材料形貌與組分分析
        5.3.2 Ag:ZnIn_2S_4/RGO納米復(fù)合材料成分與結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 Ag:ZnIn_2S_4/RGO納米復(fù)合材料光催化制氫分析
        5.3.4 Ag:ZnIn_2S_4/RGO納米復(fù)合材料光電化學(xué)分析
        5.3.5 理論計(jì)算
        5.3.6 Ag:ZnIn_2S_4/RGO納米復(fù)合材料的光催化機(jī)理
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]Hummers法制備氧化石墨時(shí)影響氧化程度的工藝因素研究[J]. 傅玲,劉洪波,鄒艷紅,李波.  炭素. 2005(04)
[3]半導(dǎo)體基納米復(fù)合材料光催化研究進(jìn)展[J]. 閆俊萍,張中太,唐子龍,羅紹華.  無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2003(05)

碩士論文
[1]CdS的制備與光催化降解有機(jī)染料的研究[D]. 宋錦.北京交通大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3188000