發(fā)布時間：2021-10-16 19:26

　　氫氣（H2）具有能量密度高、綠色環(huán)保等優(yōu)點,被視作本世紀重要的清潔能源。然而,傳統(tǒng)的工業(yè)制取H2方法存在成本高、反應條件苛刻、副產(chǎn)物多等缺點。光催化制H2技術(shù)是一個無碳、無污染的一次過程,具有經(jīng)濟、操作簡單的特點,是最具有發(fā)展前景的制H2方法之一。至今,被廣泛研究的光催化半導體包括石墨相氮化碳（g-C3N4）、硫化鎘（CdS）和二氧化鈦（TiO2）等,但是大多數(shù)半導體都存在光生載流子易復合、太陽光利用率低等缺點,因此需要對其進行改性,研究制備出一種低廉、高效、穩(wěn)定的光催化劑。本文通過金、銀摻雜半導體的手段改性了 g-C3N4、CdS和TiO2半導體材料,對增強其光催化活性及穩(wěn)定性進行了研究,主要內(nèi)容如下:（1）利用原位摻雜技術(shù)制備了 AuNPs/g-C3N4復合光催化材料。首先用二氰二胺絡合氯金酸得到金-二氰二胺微球（GCMs）,然后將GCMs與二氰二胺水溶液均勻混合,經(jīng)冷凍-干燥后,再在Ar氛圍下550℃高溫煅燒,進而制得二元尺寸AuNPs/g-C3N4復合材料。與純g-C3N4相比,AuNPs/g-C3N4復合材料表現(xiàn)出增強的可見光催化產(chǎn)H2活性及穩(wěn)定性,其可見光催化產(chǎn)H2的活性比... 

【文章來源】：揚州大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２?ｆ．導體材料光催化過程的基本原理示意圖

１－３?（ａ）三嗪環(huán)基元組成的氮化碳結(jié)構(gòu)；（ｂ）七嗪環(huán)基元組成的氮化碳結(jié)構(gòu)，其中綠色代表Ｎ原子，??灰色代表Ｃ原子??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?（ａ）?Ｃａｒｂｏｎ?ｎｉｔｒｉｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｏｍｐｏｓｅｄ?ｏｆ?ｔｒｉａｚｉｎｅ?ｒｉｎｇ?ｍｏｔｉｆ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃａｒｂｏｎ?ｎｉｔｒｉｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??ｃｏｍｐｏｓｅｄ?ｏｆ?ｈｅｐｔａｚｉｎｅ?ｒｉｎｇ?ｍｏｔｉｆ，?ｗｈｅｒｅｉｎ?ｇｒｅｅｎ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?Ｎ?ａｔｏｍ?ａｎｄ?ｇｒａｙ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?Ｃ?ａｔｏｍ??．５．１．３石墨相氮化碳的光催化特性??石墨相氮化碳（ｇ－Ｃ３Ｎ４）是一種帶隙為２．７?ｅＶ的非金屬聚合物ｎ型半導體，具有低廉、??保、高穩(wěn)定性的特點，并對可見光具有良好的響應能力，其作為一種新型非金屬半導體??經(jīng)引起了大量科研工作者的關(guān)注［４Ｍ３］。ｇ－Ｃ３Ｎ４半導體材料因其獨特的結(jié)構(gòu)、物理和化學??質(zhì)，所以廣泛地應用于光催化領(lǐng)域，例如ｇ－Ｃ３Ｎ４作為可見光催化劑應用于光催化產(chǎn)Ｈ２，??催化還原ＣＯ２，光催化降解有機物，光催化有機合成等光催化反應。ＨｕａｎｇＰｌ等通過熱??聚合法合成出胺官能化的ｇ－Ｃ３Ｎ４，用于光催化還原Ｃ０２，產(chǎn)物為ＣＨ４和ＣＨ３０Ｈ２ｈａｎｇ［４５］??以三聚氰胺為前驅(qū)體制備了?ｇ－Ｃ３Ｎ４并對其酸化，在可見光照射條件下（〉４２０?ｎｍ）催化還??Ｃｒ（ＶＩ）水溶液。Ｃｈｅ＃６］等研宄制備出多孔ｇ－Ｃ３Ｎ４，它可以化學吸附和活化苯（Ｃ６Ｈ６），不??能光催化苯的烷基化反應，而且還能光催化苯和Ｃ０２反應生成苯酚。??

（ａ）?ｍ?璆?ｍ?ｆ?（ｂ）?Ｖ？?Ｖ??圖１－３?（ａ）三嗪環(huán)基元組成的氮化碳結(jié)構(gòu)；（ｂ）七嗪環(huán)基元組成的氮化碳結(jié)構(gòu)，其中綠色代表Ｎ原子，??灰色代表Ｃ原子??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?（ａ）?Ｃａｒｂｏｎ?ｎｉｔｒｉｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｏｍｐｏｓｅｄ?ｏｆ?ｔｒｉａｚｉｎｅ?ｒｉｎｇ?ｍｏｔｉｆ?ａｎｄ?（ｂ）?ｃａｒｂｏｎ?ｎｉｔｒｉｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??ｃｏｍｐｏｓｅｄ?ｏｆ?ｈｅｐｔａｚｉｎｅ?ｒｉｎｇ?ｍｏｔｉｆ，?ｗｈｅｒｅｉｎ?ｇｒｅｅｎ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?Ｎ?ａｔｏｍ?ａｎｄ?ｇｒａｙ?ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ?Ｃ?ａｔｏｍ??１．５．１．３石墨相氮化碳的光催化特性??石墨相氮化碳（ｇ－Ｃ３Ｎ４）是一種帶隙為２．７?ｅＶ的非金屬聚合物ｎ型半導體，具有低廉、??環(huán)保、高穩(wěn)定性的特點，并對可見光具有良好的響應能力，其作為一種新型非金屬半導體??己經(jīng)引起了大量科研工作者的關(guān)注［４Ｍ３］。ｇ－Ｃ３Ｎ４半導體材料因其獨特的結(jié)構(gòu)、物理和化學??性質(zhì)，所以廣泛地應用于光催化領(lǐng)域，例如ｇ－Ｃ３Ｎ４作為可見光催化劑應用于光催化產(chǎn)Ｈ２，??光催化還原ＣＯ２，光催化降解有機物，光催化有機合成等光催化反應。ＨｕａｎｇＰｌ等通過熱??縮聚合法合成出胺官能化的ｇ－Ｃ３Ｎ４，用于光催化還原Ｃ０２，產(chǎn)物為ＣＨ４和ＣＨ３０Ｈ２ｈａｎｇ［４５］??等以三聚氰胺為前驅(qū)體制備了?ｇ－Ｃ３Ｎ４并對其酸化，在可見光照射條件下（〉４２０?ｎｍ）催化還??原Ｃｒ（ＶＩ）水溶液。Ｃｈｅ＃６］等研宄制備出多孔ｇ－Ｃ３Ｎ４

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]氫能源替代石油能源的加氫站技術(shù)與相關(guān)產(chǎn)品研究[J]. 沈軍.  科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力. 2018(05)
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本文編號：3440370