發(fā)布時(shí)間：2022-11-06 07:35

　　氫能作為一種清潔、可再生和環(huán)保的能源,將來可以替代傳統(tǒng)的化石能源,以滿足人類不斷增長(zhǎng)的能源需求。光催化產(chǎn)氫技術(shù)是氫氣來源的一種有效方法,高效穩(wěn)定光催化劑的制備是光催化技術(shù)發(fā)展的迫切問題。目前,無金屬碳基材料在光催化領(lǐng)域扮演著越來越重要的角色,光催化材料類石墨相氮化碳（g-C₃N₄）,因其良好的穩(wěn)定性、低成本的制備、可見光響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)已受到國(guó)內(nèi)外研究人員的格外青睞。然而,窄的可見光吸收范圍以及高的電子空穴復(fù)合率等問題,限制了其在光催化產(chǎn)氫方面的發(fā)展和應(yīng)用。因此,提高g-C₃N₄的結(jié)晶性,限制光生載流子的重組以及提高其對(duì)可見光的利用是亟待解決的問題。本論文采用熔鹽法合成金屬離子嵌入的具有優(yōu)異光催化性能的g-C₃N₄,經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)探索,結(jié)合表征分析和性能測(cè)試,深入研究了所合成g-C₃N₄的結(jié)構(gòu)、性能及構(gòu)效關(guān)系,進(jìn)一步對(duì)可能存在的光催化機(jī)理進(jìn)行闡釋。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）針對(duì)原始g-C₃N... 

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導(dǎo)體光催化的基本原理
    1.3 g-C_3N_4的概述
        1.3.1 g-C_3N_4簡(jiǎn)介
        1.3.2 g-C_3N_4的結(jié)構(gòu)與制備
    1.4 g-C_3N_4的研究進(jìn)展
        1.4.1 形貌調(diào)控
        1.4.2 貴金屬負(fù)載
        1.4.3 構(gòu)建異質(zhì)結(jié)
        1.4.4 缺陷調(diào)控
        1.4.5 金屬元素?fù)诫s
        1.4.6 非金屬元素?fù)诫s
    1.5 論文選題思路及主要研究?jī)?nèi)容
2. 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 光催化劑的制備
    2.4 光催化劑的表征
        2.4.1 X射線衍射(XRD)表征
        2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)表征
        2.4.3 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)表征
        2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)表征
        2.4.5 熒光光譜分析(PL)表征
        2.4.6 氮?dú)獾葴匚矫摳?Brunauer-Emmett-Teller)表征
        2.4.7 X射線光電子能譜(XPS)表征
        2.4.8 電感耦合等離子體-質(zhì)譜(ICP-MS)表征
    2.5 光催化產(chǎn)氫性能研究
    2.6 光電化學(xué)測(cè)試
    2.7 光催化產(chǎn)氫活性評(píng)價(jià)
3. Li~+、K~+修飾多孔片狀g-C_3N_4增強(qiáng)光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算方法
        3.2.1 樣品制備方法
        3.2.2 理論計(jì)算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 HER吸附構(gòu)型和過電位分析
        3.3.2 樣品的XRD分析
        3.3.3 樣品的SEM和TEM分析
        3.3.4 樣品的Mapping、EDS和ICP-MS分析
        3.3.5 樣品的光學(xué)性質(zhì)分析
        3.3.6 樣品的FT-IR和EPR分析
        3.3.7 樣品的BET和孔徑分析
        3.3.8 樣品的光電測(cè)試分析
        3.3.9 樣品的XPS分析
        3.3.10 光催化產(chǎn)氫性能測(cè)試
        3.3.11 光催化產(chǎn)氫穩(wěn)定性測(cè)試
    3.4 本章小結(jié)
4. Li~+、K~+修飾不同位置氮缺陷g-C_3N_4增強(qiáng)光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 樣品制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 樣品的XRD分析
        4.3.2 樣品的DRS分析
        4.3.3 樣品的FT-IR和EPR分析
        4.3.4 樣品的SEM、TEM分析
        4.3.5 樣品的EDS、Mapping和ICP-MS和分析
        4.3.6 樣品的XPS分析
        4.3.7 樣品的BET分析
        4.3.8 樣品的光電化學(xué)分析
        4.3.9 樣品的光催化性能測(cè)試
        4.3.10 樣品的光催化性能歸一化分析
        4.3.11 樣品的光催化活性及循環(huán)穩(wěn)定性
    4.4 本章小結(jié)
5. 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所取得的科研及實(shí)踐成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Potassium pre-inserted K1.04Mn8O16 as cathode materials for aqueous Li-ion and Na-ion hybrid capacitors[J]. Yamin Zhang,Lina Chen,Chongyang Hao,Xiaowen Zheng,Yixuan Guo,Long Chen,Kangrong Lai,Yinghe Zhang,Lijie Ci.  Journal of Energy Chemistry. 2020(07)
[2]聚苯胺-二氧化鈦復(fù)合光催化劑用于光催化還原六價(jià)鉻離子（英文）[J]. 鄧曉明,陳瑤,聞潔雅,徐赟,朱建,卞振鋒.  Science Bulletin. 2020(02)
[3]太陽能光催化技術(shù)——展望未來[J]. 楊云.  當(dāng)代化工研究. 2018(08)
[4]堿金屬修飾g-C3N4的能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控與載流子遷移過程[J]. 祝林,馬新國(guó),劉娜,徐國(guó)旺,黃楚云.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]可見光下光催化分解水制氫的研究進(jìn)展[J]. 潘振華,蔡啟舟.  材料導(dǎo)報(bào). 2013(15)



本文編號(hào)：3703104