g-C 3 N 4 基Z型光催化劑的制備及其光催化產(chǎn)氫性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 08:11
在可再生能源研究領(lǐng)域中,半導(dǎo)體光催化技術(shù)可以獲得取之不竭,用之不盡的清潔太陽(yáng)能,在能源和環(huán)境應(yīng)用方面具有很大的潛力,從而引起了不同學(xué)科研究者的關(guān)注。到目前為止,太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為能源燃料和化學(xué)能已被視為解決未來(lái)能源和環(huán)境危機(jī)的綠色可行性方案。g-C3N4作為一種引人注目的共軛聚合物材料,其擁有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)、較高的物理化學(xué)穩(wěn)定性、合適的帶隙大小(2.7 eV)、可見光響應(yīng)、無(wú)毒性、低成本等優(yōu)點(diǎn),在太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換和環(huán)境治理領(lǐng)域引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。同時(shí)g-C3N4具有Frenkel激子結(jié)合能較高和光生電子空穴不易分離的缺點(diǎn)。因此,為了進(jìn)一步提高g-C3N4基光催化劑的催化性能,本論文以降低光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合率和增強(qiáng)光吸收兩方面入手,構(gòu)筑了 g-C3N4基Z型光催化劑并對(duì)其光催化裂解水產(chǎn)氫性能進(jìn)行了研究。本論文著重探討了能帶調(diào)控、界面電子傳輸和Ag的表面等離子共振效應(yīng)對(duì)催化劑電子結(jié)構(gòu)和光催化性能的作用機(jī)制。本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:第一章,我們主要介紹了 Z型光催化體系的基本原理、發(fā)展歷程、現(xiàn)階段的問題,概述了 g-C3N4的結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)以及構(gòu)筑g-C3N4基復(fù)合光...
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?Z機(jī)制基本原理不意圖??
圖2.1?(a)不同Ag摻雜濃度ACN的XPS價(jià)帶譜;(b-f)不同Ag摻雜濃度ACN的紫外可見??漫反射光譜。??如圖2.2?(a-c)所示,通過(guò)紫外可見漫反射、莫特肖特基曲線和XPS價(jià)帶測(cè)??試,調(diào)控了?P摻雜g-C3N4(PCN)的價(jià)帶導(dǎo)帶位置。首先,通過(guò)紫外可見漫反射我??們得出不同摻雜量的PCN的帶隙基本沒有發(fā)生改變,大約在2.56eV,證明了隨??著P摻雜濃度的增大,帶隙值不變。其次,通過(guò)莫特肖特基曲線,得出了摻雜量??分別為6%、8%、10%的PCN的導(dǎo)帶位置更負(fù)[48,49]。隨后,通過(guò)XPS價(jià)帶測(cè)??試,確定了摻雜量分別為6%、8%、10%的PCN的價(jià)帶分別是2.08?eV、1.12?eV、??24??
肖特基曲線;(c)不同P摻雜濃度PCN的XPS價(jià)帶譜。??2.3.2?PCN/ACN同質(zhì)直接Z型光催化劑的形貌和結(jié)構(gòu)??圖2.3⑷是CND,?PCN,?ACN和PCN/ACN的XRD圖譜,XRD圖譜顯示??純相CND在13.0°和27.5°處出現(xiàn)兩個(gè)衍射峰。分別對(duì)應(yīng)(100)和(002)兩個(gè)面??(JCPDS087-1526M100)面對(duì)應(yīng)的13.0°衍射峰代表面內(nèi)結(jié)構(gòu)的伸縮振動(dòng),計(jì)算得??出距離為0.675?nm,對(duì)應(yīng)于氮化物空隙中孔與孔之間的距離。(002)面對(duì)應(yīng)于27.6°??的衍射峰,是由于CN共軛芳環(huán)單元的層間振動(dòng)引起的,計(jì)算出層間距為0.324??nm。圖2.3?(b)表明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于摻Zn氮化碳和BiVO4構(gòu)建Z型光催化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全分解水(英文)[J]. 秦臻,房文健,劉軍營(yíng),韋之棟,江治,上官文峰. 催化學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]可溶性污染物在非飽和成層土中的遷移規(guī)律研究[J]. 李華偉,白冰,王夢(mèng)恕,于濤. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
本文編號(hào):3411549
【文章來(lái)源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?Z機(jī)制基本原理不意圖??
圖2.1?(a)不同Ag摻雜濃度ACN的XPS價(jià)帶譜;(b-f)不同Ag摻雜濃度ACN的紫外可見??漫反射光譜。??如圖2.2?(a-c)所示,通過(guò)紫外可見漫反射、莫特肖特基曲線和XPS價(jià)帶測(cè)??試,調(diào)控了?P摻雜g-C3N4(PCN)的價(jià)帶導(dǎo)帶位置。首先,通過(guò)紫外可見漫反射我??們得出不同摻雜量的PCN的帶隙基本沒有發(fā)生改變,大約在2.56eV,證明了隨??著P摻雜濃度的增大,帶隙值不變。其次,通過(guò)莫特肖特基曲線,得出了摻雜量??分別為6%、8%、10%的PCN的導(dǎo)帶位置更負(fù)[48,49]。隨后,通過(guò)XPS價(jià)帶測(cè)??試,確定了摻雜量分別為6%、8%、10%的PCN的價(jià)帶分別是2.08?eV、1.12?eV、??24??
肖特基曲線;(c)不同P摻雜濃度PCN的XPS價(jià)帶譜。??2.3.2?PCN/ACN同質(zhì)直接Z型光催化劑的形貌和結(jié)構(gòu)??圖2.3⑷是CND,?PCN,?ACN和PCN/ACN的XRD圖譜,XRD圖譜顯示??純相CND在13.0°和27.5°處出現(xiàn)兩個(gè)衍射峰。分別對(duì)應(yīng)(100)和(002)兩個(gè)面??(JCPDS087-1526M100)面對(duì)應(yīng)的13.0°衍射峰代表面內(nèi)結(jié)構(gòu)的伸縮振動(dòng),計(jì)算得??出距離為0.675?nm,對(duì)應(yīng)于氮化物空隙中孔與孔之間的距離。(002)面對(duì)應(yīng)于27.6°??的衍射峰,是由于CN共軛芳環(huán)單元的層間振動(dòng)引起的,計(jì)算出層間距為0.324??nm。圖2.3?(b)表明
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于摻Zn氮化碳和BiVO4構(gòu)建Z型光催化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全分解水(英文)[J]. 秦臻,房文健,劉軍營(yíng),韋之棟,江治,上官文峰. 催化學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]可溶性污染物在非飽和成層土中的遷移規(guī)律研究[J]. 李華偉,白冰,王夢(mèng)恕,于濤. 土木工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
本文編號(hào):3411549
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