能源危機和環(huán)境污染是21世紀(jì)人類面臨的兩大難題,開發(fā)清潔可再生的能源迫在眉睫。半導(dǎo)體光催化技術(shù)能夠?qū)⑻柲苤苯愚D(zhuǎn)化為化學(xué)能并進行有效儲存（例如光催化分解水產(chǎn)生氫氣）,在解決能源問題和環(huán)境污染方面有著較大的潛力。石墨相氮化碳是一種新型聚合物半導(dǎo)體材料,它可以吸收部分可見光,且具有良好的熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性和環(huán)境友好性,成為目前光催化研究中的熱點。但是塊體g-C₃N₄存在可見光吸收范圍窄、光生電子空穴對復(fù)合率高、比表面積小、溶液中分散性差等缺點。本文通過有機小分子共聚合改性來提高g-C₃N₄的光催化活性及拓展其光吸收范圍,并將理論計算與實驗研究相結(jié)合,揭示了光催化活性提高機理。具體研究內(nèi)容如下:（1）將前驅(qū)體雙氰胺與4,5-二氰基咪唑共聚合生成改性g-C₃N₄,樣品的光吸收范圍得到大幅度拓展。通過光催化產(chǎn)氫實驗考察催化劑在可見光（λ≥420 nm）下的光催化活性,結(jié)果表明,4,5-二氰基咪唑加入量為0.05 g/3g雙氰胺時,共聚合改性樣品具有最佳光催化產(chǎn)氫活性。...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1半導(dǎo)體光催化分解水步驟示意圖[3]Fig.1.1Schematicillustrationofthemainprocessesinphotocatalyticwatersplitting由上述步驟可知，光催化分解水產(chǎn)氫是一個復(fù)雜的反應(yīng)過程，其反應(yīng)....

紅色區(qū)域）和d10（圖1.2，綠色區(qū)域）電子結(jié)構(gòu)且處于最高氧化態(tài)；而O、N、S等非金屬元素（圖1.2，藍(lán)色區(qū)域）則處于最低價態(tài)。對于金屬氧化物，其導(dǎo)帶主要由金屬陽離子的空軌道（d區(qū)d0電子結(jié)構(gòu)的由其空的d軌道構(gòu)成，p區(qū)d10電子結(jié)構(gòu)為最外價電子層sp雜化）組....

圖1.4由三嗪和3-s-三嗪構(gòu)成的g-C3N4結(jié)構(gòu)模型Fig.1.4Structuralmodelsofg-C3N4arrangedbytriazineandtri-s-triazineunits初，三嗪（C3N3）和3-s-三嗪（C6N7）被認(rèn)為是....

圖1.5不同前驅(qū)體熱聚合合成g-C3N4的過程示意圖[52]Schematicillustrationofthesynthesisprocessofg-C3N4bythermalpolymerdifferentprecursorsng等人[42]以氰胺....

本文編號：4010682