發(fā)布時間：2025-03-18 06:36

　　自從1972年Honda和Fujishima有關光催化分解水的開創(chuàng)性工作被報道以來,人們一直致力于開發(fā)高效、可持續(xù)的工業(yè)級光催化劑。目前,光催化材料仍然受以下幾個重要因素限制:太陽光的利用率、催化劑的穩(wěn)定性和成本。石墨相氮化碳作為一種有機半導體材料,由于具有合適的能帶結構、優(yōu)異的物理化學性質(zhì)以及廉價易得等優(yōu)點,受到人們極大的關注。為進一步提高其光催化活性,迄今為止,人們采取了多種策略。例如:納米結構設計以調(diào)控其表面和紋理結構,元素摻雜和共聚合調(diào)控其光電性質(zhì),和其他導體或半導體復合以促進光生電荷分離�；诖�,本文中我們采取不同的方式分別合成了氮化碳多孔納米片、多元素摻雜氮化碳和氮化碳基三元同質(zhì)結等三類催化劑,并通過光解水實驗考察它們的光催化活性。主要成果概括如下:1.多孔g-C₃N₄納米片的合成及其光解水制氫性能研究。少層、多孔氮化碳納米片通過在前驅(qū)體熱聚合的過程中加入泡沫鎳一步得到。所得到的多孔氮化碳納米片由于結構上的優(yōu)勢表現(xiàn)出極高的光催化活性,其可見光條件下分解水產(chǎn)氫速率達到體相氮化碳的31倍。多孔氮化碳納米片突出的光催化活性主要歸因于極大的...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 半導體光催化技術簡介
        1.2.1 半導體光催化制氫原理
        1.2.2 半導體光催化制氫研究現(xiàn)狀
    1.3 氮化碳研究現(xiàn)狀
        1.3.1 氮化碳光催化劑的結構與性質(zhì)
        1.3.2 氮化碳光材料的研究進展
    1.4 石墨相氮化碳光催化劑的改性研究
        1.4.1 形貌調(diào)控
        1.4.2 元素摻雜
        1.4.3 半導體復合
    1.5 本論文的選題依據(jù)與研究內(nèi)容
        1.5.1 選題依據(jù)
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 多孔g-C₃N₄ 納米片的一步綠色合成及其光解水制氫活性研究
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料與實驗儀器
        2.2.2 多孔g-C₃N₄ 納米片的制備
        2.2.3 光催化分解水制氫實驗
    2.3 結果與討論
        2.3.1 泡沫鎳輔助制備多孔g-C₃N₄ 納米片的形貌分析
        2.3.2 多孔g-C₃N₄ 納米片的結構分析
        2.3.3 多孔g-C₃N₄ 納米片的光電性質(zhì)分析
        2.3.4 多孔g-C₃N₄ 納米片的光催化活性研究
        2.3.5 多孔g-C₃N₄ 納米片的合成機理分析
    2.4 本章小結
第三章 多元素摻雜g-C₃N₄ 的合成及其光解水制氫活性研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料與實驗儀器
        3.2.2 多元素摻雜g-C₃N₄ 的合成
        3.2.3 光催化分解水制氫實驗
    3.3 結果與討論
        3.3.1 多元素摻雜g-C₃N₄ 的結構和形貌分析
        3.3.2 多元素摻雜g-C₃N₄ 的表面性質(zhì)研究
        3.3.3 多元素摻雜g-C₃N₄ 的光電性質(zhì)研究
        3.3.4 多元素摻雜g-C₃N₄ 的光催化活性研究和機理分析
    3.4 本章小結
第四章 g-C₃N₄ 基三元同質(zhì)結的構筑及其光解水制氫活性研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料與實驗儀器
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 光催化分解水制氫實驗
    4.3 結果與討論
        4.3.1 樣品的結構和形貌分析
        4.3.2 樣品的光電性質(zhì)研究
        4.3.3 樣品的光催化活性研究和機理分析
    4.4 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間的主要科研成果
附錄



本文編號：4036155