光催化技術(shù)是一種高效、綠色、節(jié)能的能源獲取方式和環(huán)境污染治理手段,在目前能源短缺和環(huán)境污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀下具有非常廣闊的發(fā)展前景。本次研究以石墨相氮化碳（g-C₃N₄）為研究對象,針對g-C₃N₄存在的比表面積小,光生電子-空穴對復(fù)合嚴(yán)重缺點(diǎn),采用形貌調(diào)控和石墨烯復(fù)合的方法制備出了mpg-C₃N₄/rGO。采用XRD、FT-IR、TEM、BET、TGA、UV-vis等表征手段對催化劑進(jìn)行分析,并以甲基橙為模擬污染物對催化劑的光催化活性進(jìn)行了測定。具體研究內(nèi)容和成果如下:首先采用硬模板法以單氰胺水溶液為前驅(qū)體,膠態(tài)Si O2為模板,采用熱聚合法制備出了介孔石墨相氮化碳（mpg-C₃N₄）。并且在制備過程中通過改變前驅(qū)體和模板劑的混合比例、煅燒溫度和保溫時(shí)間篩選出了mpg-C₃N₄的最佳制備工藝條件。BET測試結(jié)果顯示,相比于直接煅燒前驅(qū)體制備的g-C₃N... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光催化反應(yīng)機(jī)理Fig.1-1Photocatalysismechanism

g-C3N4具有類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu)非金屬半導(dǎo)體，但層間距比石墨略小。 g-C3N4中的 C 和 N 以 sp2 雜化通過σ鍵形成類似于苯環(huán)結(jié)構(gòu)六邊形，并且-C3N4中的 C 和 N 都存在于 Pz軌道孤對電子相互作用形成與苯環(huán)類似的大π，構(gòu)成高度離域的共軛體系。如圖 2 所示，g-C3N4有兩種可能存在的結(jié)構(gòu)，種是以三嗪環(huán)（C3N3）為結(jié)構(gòu)單元，一種是以 3-s-三嗪環(huán)（C6N7）為結(jié)構(gòu)單元。實(shí)際反應(yīng)中，g-C3N4的結(jié)構(gòu)與前驅(qū)體的選擇和制備方法的不同有密切關(guān)系。

本章采用瑞士梅特勒 TGA1 型熱重分析儀測試半導(dǎo)體在空氣氛圍下的熱重曲線，考察半導(dǎo)體樣品的熱穩(wěn)定性。光催化活性的測定在反應(yīng)器中（直徑 8cm，高 4cm 的石英柱狀儀器，下同）加入 50 mL 濃度為 10 mg/L 的甲基橙（methyl orange，以下簡稱 MO）溶液和 25 mg 催化劑，暗處理后將反應(yīng)器置于 350 W 氙燈下，將另一個(gè)相同的反應(yīng)器加入 1 mol/L 的NaNO2溶液置于上方（濾掉紫外光）。每隔半小時(shí)取一次樣，取上清液用分光光度計(jì)測量溶液在 465.2 nm 處的吸光度。MO 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定：分別配制濃度為 1、2、4、6、8、10mg/L 的 MO 溶液，用分光光度法測定其吸光度。得出MO 濃度-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖 2-1 所示。根據(jù)曲線所示，MO 濃度和吸光度的關(guān)系式為：C=13.856A+0.0281 式 2-1.2.5

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3601957