g-C 3 N 4 基復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)調(diào)控及光催化凈化NO x 和產(chǎn)氫性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-21 17:16
光催化技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的低能、高效的新型環(huán)保技術(shù),利用光子激發(fā)生成的活性自由基將大分子污染物質(zhì)降解礦化為CO2、H2O和其他小分子物質(zhì)。石墨相氮化碳(g-C3N4)其結(jié)構(gòu)中的C、N原子以sp2雜化形成高度離域的π共軛體系,具三嗪環(huán)(C3N3)單元,是一種非金屬半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于能源光催化(光解水產(chǎn)氫)和環(huán)境光催化(污染物降解),然而氮化碳的光生電子-空穴復(fù)合率高,因此其自身光催化效率并不高。為了提高氮化碳的光催化活性,對(duì)氮化碳進(jìn)行以下改性:(1)制備具有優(yōu)異雙功能光催化性能的BaWO4/g-C3N4復(fù)合材料;(2)制備NaLa(WO4)2/g-C3N4復(fù)合材料以提高光催化性能。運(yùn)用XRD,XPS,SEM,TEM,BET,PL,UV-visDRS,FT-IR,In-situ DRIFTS等表征手段對(duì)所...
【文章來(lái)源】:重慶工商大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)原理
1.2.1 光催化技術(shù)原理
1.2.2 光催化性能的影響因素
1.3 典型的半導(dǎo)體光催化劑
1.4 類石墨相g-C_3N_4 光催化劑的研究進(jìn)展
1.4.1 類石墨相g-C_3N_4 的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)
1.4.2 類石墨相g-C_3N_4 的改性方法
1.5 選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
1.6 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 材料表征
2.2.1 X射線衍射
2.2.2 傅里葉變換紅外光譜
2.2.3 掃描電子顯微鏡
2.2.4 透射電子顯微鏡
2.2.5 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜
2.2.6 光致發(fā)光熒光光譜
2.2.7 X射線光電子能譜
2.2.8 氮?dú)馕?脫附測(cè)試
2.2.9 循環(huán)伏安法(CV)測(cè)試
2.2.10 原位紅外光譜技術(shù)
2.3 光催化劑活性評(píng)價(jià)測(cè)試
2.3.1 光催化凈化NO活性評(píng)價(jià)
2.3.2 光催化產(chǎn)氫活性評(píng)價(jià)
第3章 BaWO_4/g-C_3N_4 復(fù)合材料的制備及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 BaWO_4/g-C_3N_4 催化劑的制備
3.3 BaWO_4/g-C_3N_4 光催化劑的表征及光催化活性分析
3.3.1 物相結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成
3.3.2 微觀結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.3.3 光學(xué)性質(zhì)和光生載流子的分離與轉(zhuǎn)化
3.3.4 光密度分析
3.3.5 光催化活性分析
3.3.6 光催化反應(yīng)機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 復(fù)合材料的制備及其光催化凈化NOx的性能研究
4.1 引言
4.2 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 復(fù)合材料的制備
4.3 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 復(fù)合材料的表征與光催化活性分析
4.3.1 物相分析與化學(xué)組成
4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)與形貌分析
4.3.3 光學(xué)性質(zhì)與電子結(jié)構(gòu)分析
4.3.4 光催化活性分析
4.3.5 光催化反應(yīng)機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果、參與課題及獲獎(jiǎng)情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]g-C3N4/TiO2復(fù)合光催化材料制備及研究進(jìn)展[J]. 吳曉璐,傅敏. 應(yīng)用化工. 2018(11)
[2]In situ FT-IR investigation on the reaction mechanism of visible light photocatalytic NO oxidation with defective g-C3N4[J]. Hong Wang,Wenjie He,Xing’an Dong,Haiqiang Wang,Fan Dong. Science Bulletin. 2018(02)
[3]堿金屬摻雜的石墨相氮化碳在可見(jiàn)光光催化制氫中的比較研究(英文)[J]. 江靜,曹少文,胡成龍,陳春華. 催化學(xué)報(bào). 2017(12)
[4]利用Ni(OH)x助催化劑修飾提高g-C3N4納米片/WO3納米棒Z型納米體系的可見(jiàn)光產(chǎn)氫活性的研究(英文)[J]. 何科林,謝君,羅杏宜,溫九青,馬松,李鑫,方岳平,張向超. 催化學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]界面聚合法制備PANI/g-C3N4復(fù)合催化劑及其熱穩(wěn)定性和可見(jiàn)光催化性能[J]. 李憲華,張雷剛,王雪雪,于清波. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]基于能帶匹配理論設(shè)計(jì)CO2光催化還原催化劑的研究進(jìn)展[J]. 彭輝,吳志紅,張建林,盧靜,吳晨嘯,李培強(qiáng),尹洪宗. 化工進(jìn)展. 2014(11)
[7]Ag/Ag3PO4/g-C3N4三元復(fù)合光催化劑的制備及其可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)下的光催化活性增強(qiáng)(英文)[J]. 沈凱,Mohammed Ashraf Gondal,Rashid Ghulam Siddique,施珊,王斯琦,孫江波,徐慶宇. 催化學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]鎢酸鋇晶體本征點(diǎn)缺陷的模擬計(jì)算[J]. 應(yīng)杏娟,楊齊. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]新型光催化材料探索和研究進(jìn)展[J]. 閆世成,羅文俊,李朝升,鄒志剛. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(01)
[10]稀土摻雜復(fù)式鎢酸鹽納米晶體的制備及發(fā)光性能[J]. 薛寧,鄒永金,樊先平. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(02)
博士論文
[1]非金屬摻雜TiO2基納米材料的制備新方法、結(jié)構(gòu)表征及可見(jiàn)光催化降解氣相甲苯性能[D]. 董帆.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3637710
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【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)原理
1.2.1 光催化技術(shù)原理
1.2.2 光催化性能的影響因素
1.3 典型的半導(dǎo)體光催化劑
1.4 類石墨相g-C_3N_4 光催化劑的研究進(jìn)展
1.4.1 類石墨相g-C_3N_4 的基本結(jié)構(gòu)性質(zhì)
1.4.2 類石墨相g-C_3N_4 的改性方法
1.5 選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
1.6 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 材料表征
2.2.1 X射線衍射
2.2.2 傅里葉變換紅外光譜
2.2.3 掃描電子顯微鏡
2.2.4 透射電子顯微鏡
2.2.5 紫外-可見(jiàn)漫反射光譜
2.2.6 光致發(fā)光熒光光譜
2.2.7 X射線光電子能譜
2.2.8 氮?dú)馕?脫附測(cè)試
2.2.9 循環(huán)伏安法(CV)測(cè)試
2.2.10 原位紅外光譜技術(shù)
2.3 光催化劑活性評(píng)價(jià)測(cè)試
2.3.1 光催化凈化NO活性評(píng)價(jià)
2.3.2 光催化產(chǎn)氫活性評(píng)價(jià)
第3章 BaWO_4/g-C_3N_4 復(fù)合材料的制備及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 BaWO_4/g-C_3N_4 催化劑的制備
3.3 BaWO_4/g-C_3N_4 光催化劑的表征及光催化活性分析
3.3.1 物相結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成
3.3.2 微觀結(jié)構(gòu)和形貌分析
3.3.3 光學(xué)性質(zhì)和光生載流子的分離與轉(zhuǎn)化
3.3.4 光密度分析
3.3.5 光催化活性分析
3.3.6 光催化反應(yīng)機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 復(fù)合材料的制備及其光催化凈化NOx的性能研究
4.1 引言
4.2 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 復(fù)合材料的制備
4.3 NaLa(WO_4)_2/g-C_3N_4 復(fù)合材料的表征與光催化活性分析
4.3.1 物相分析與化學(xué)組成
4.3.2 微觀結(jié)構(gòu)與形貌分析
4.3.3 光學(xué)性質(zhì)與電子結(jié)構(gòu)分析
4.3.4 光催化活性分析
4.3.5 光催化反應(yīng)機(jī)理
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果、參與課題及獲獎(jiǎng)情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]g-C3N4/TiO2復(fù)合光催化材料制備及研究進(jìn)展[J]. 吳曉璐,傅敏. 應(yīng)用化工. 2018(11)
[2]In situ FT-IR investigation on the reaction mechanism of visible light photocatalytic NO oxidation with defective g-C3N4[J]. Hong Wang,Wenjie He,Xing’an Dong,Haiqiang Wang,Fan Dong. Science Bulletin. 2018(02)
[3]堿金屬摻雜的石墨相氮化碳在可見(jiàn)光光催化制氫中的比較研究(英文)[J]. 江靜,曹少文,胡成龍,陳春華. 催化學(xué)報(bào). 2017(12)
[4]利用Ni(OH)x助催化劑修飾提高g-C3N4納米片/WO3納米棒Z型納米體系的可見(jiàn)光產(chǎn)氫活性的研究(英文)[J]. 何科林,謝君,羅杏宜,溫九青,馬松,李鑫,方岳平,張向超. 催化學(xué)報(bào). 2017(02)
[5]界面聚合法制備PANI/g-C3N4復(fù)合催化劑及其熱穩(wěn)定性和可見(jiàn)光催化性能[J]. 李憲華,張雷剛,王雪雪,于清波. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[6]基于能帶匹配理論設(shè)計(jì)CO2光催化還原催化劑的研究進(jìn)展[J]. 彭輝,吳志紅,張建林,盧靜,吳晨嘯,李培強(qiáng),尹洪宗. 化工進(jìn)展. 2014(11)
[7]Ag/Ag3PO4/g-C3N4三元復(fù)合光催化劑的制備及其可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)下的光催化活性增強(qiáng)(英文)[J]. 沈凱,Mohammed Ashraf Gondal,Rashid Ghulam Siddique,施珊,王斯琦,孫江波,徐慶宇. 催化學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]鎢酸鋇晶體本征點(diǎn)缺陷的模擬計(jì)算[J]. 應(yīng)杏娟,楊齊. 人工晶體學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]新型光催化材料探索和研究進(jìn)展[J]. 閆世成,羅文俊,李朝升,鄒志剛. 中國(guó)材料進(jìn)展. 2010(01)
[10]稀土摻雜復(fù)式鎢酸鹽納米晶體的制備及發(fā)光性能[J]. 薛寧,鄒永金,樊先平. 材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(02)
博士論文
[1]非金屬摻雜TiO2基納米材料的制備新方法、結(jié)構(gòu)表征及可見(jiàn)光催化降解氣相甲苯性能[D]. 董帆.浙江大學(xué) 2010
本文編號(hào):3637710
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