g-C 3 N 4 基三元復(fù)合材料的制備及光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-11-05 05:12
光催化技術(shù)在應(yīng)對(duì)化石能源消耗及生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面具有良好的應(yīng)用前景,石墨相氮化碳(g-C3N4)是一種可見光催化劑,其在光催化降解污染物、光催化制氫等方面都表現(xiàn)了良好的性能。然而,g-C3N4也存在比表面積小、量子產(chǎn)率低等缺陷,限制了其實(shí)際應(yīng)用。為了提升g-C3N4的光催化性能,將其與其它半導(dǎo)體材料復(fù)合形成復(fù)合材料是一種非常有效的方法。本文以g-C3N4為基體,將其分別與氧化鋅(ZnO)、氯化銀(AgCl)、硫化銀(Ag2S)、鐵酸鉍(BiFeO3)復(fù)合形成了三元復(fù)合材料。采用X射線粉末衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、熒光光譜(PL)、紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis DRS)、光電化學(xué)測(cè)試(PEC)和N2吸附脫附測(cè)試對(duì)制備而成的三元復(fù)合材料進(jìn)行表征。通過使用上述三元復(fù)合材料光催化降解羅丹明b(R...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 光催化技術(shù)
1.2.1 半導(dǎo)體光催化反應(yīng)機(jī)理
1.2.2 光催化技術(shù)存在的問題
1.2.3 提高光催化效率方法
1.3 g-C_3N_4的研究進(jìn)展
1.3.1 g-C_3N_4的簡(jiǎn)介
1.3.2 g-C_3N_4的合成方法
1.4 g-C_3N_4的改性
1.4.1 形貌調(diào)控
1.4.2 元素?fù)诫s
1.4.3 其他材料復(fù)合
1.4.4 與ZnO、BiFeO_3 形成復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.4.5 與AgX形成復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.5 論文選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)表征
2.2.1 X射線粉末衍射(XRD)
2.2.2 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.2.5 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.6 紫外-可見光漫反射吸收光譜(UV-visDRS)
2.2.7 光致發(fā)光光譜(PL)
2.2.8 氮?dú)?N_2)物理吸附-脫附
2.2.9 光電化學(xué)測(cè)試(PEC)
2.3 實(shí)驗(yàn)樣品制備
2.3.1 g-C_3N_4、ZnO催化劑樣品制備
2.3.2 AgCl、BiFeO_3 催化劑樣品制備
2.3.3 AgCl/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合催化劑的制備
2.3.4 Ag_2S/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合催化劑的制備
2.3.5 g-C_3N_4/BiFeO_3/Ag_2S復(fù)合催化劑的制備
2.4 光催化活性測(cè)試
第三章 可見光響應(yīng)AgCl/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 物相組成分析(XRD)
3.2.2 形貌(SEM、TEM)分析
3.2.3 氮?dú)?N_2)物理吸附-脫附
3.2.4 傅里葉紅光譜(FT-IR)分析
3.2.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.2.6 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
3.2.7 光致發(fā)光(PL)分析
3.2.8 光電化學(xué)(PEC)性能分析
3.2.9 光催化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
3.2.10 循環(huán)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
3.2.11 回流時(shí)間、溫度對(duì)催化劑制備影響
3.2.12 光催化機(jī)理分析
3.3 小結(jié)
第四章 可見光響應(yīng)Ag_2S/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 結(jié)果和分析
4.2.1 X射線衍射物相(XRD)分析
4.2.2 傅里葉紅外(FT-IR)分析
4.2.3 形貌(SEM、TEM)分析
4.2.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.2.5 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
4.2.6 光致發(fā)光(PL)分析
4.2.7 光電化學(xué)(PEC)性能分析
4.2.8 光催化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
4.2.9 循環(huán)穩(wěn)定性試驗(yàn)
4.2.10 光催化機(jī)理分析
4.3 小結(jié)
第五章 可見光響應(yīng)Ag_2S/BiFeO_3/g-C_3N_4 復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
5.1 前言
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 X射線粉末衍射(XRD)物相分析
5.2.2 傅里葉紅外(FT-IR)分析
5.2.3 形貌SEM分析
5.2.4 氮?dú)?N_2)物理吸附-脫附
5.2.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
5.2.6 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
5.2.7 光致發(fā)光(PL)分析
5.2.8 光電化學(xué)(PEC)性能分析
5.2.9 光催化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
5.2.10 光催化機(jī)理分析
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硝酸活化三聚氰胺前驅(qū)體對(duì)g-C3N4結(jié)構(gòu)和可見光催化性能的影響[J]. 葉仕雄,舒慶. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]g-C3N4光催化性能的研究進(jìn)展[J]. 楚增勇,原博,顏廷楠. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2014(08)
本文編號(hào):3701977
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 光催化技術(shù)
1.2.1 半導(dǎo)體光催化反應(yīng)機(jī)理
1.2.2 光催化技術(shù)存在的問題
1.2.3 提高光催化效率方法
1.3 g-C_3N_4的研究進(jìn)展
1.3.1 g-C_3N_4的簡(jiǎn)介
1.3.2 g-C_3N_4的合成方法
1.4 g-C_3N_4的改性
1.4.1 形貌調(diào)控
1.4.2 元素?fù)诫s
1.4.3 其他材料復(fù)合
1.4.4 與ZnO、BiFeO_3 形成復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.4.5 與AgX形成復(fù)合材料的研究進(jìn)展
1.5 論文選題依據(jù)及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)藥品與儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)表征
2.2.1 X射線粉末衍射(XRD)
2.2.2 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
2.2.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.4 透射電子顯微鏡(TEM)
2.2.5 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.6 紫外-可見光漫反射吸收光譜(UV-visDRS)
2.2.7 光致發(fā)光光譜(PL)
2.2.8 氮?dú)?N_2)物理吸附-脫附
2.2.9 光電化學(xué)測(cè)試(PEC)
2.3 實(shí)驗(yàn)樣品制備
2.3.1 g-C_3N_4、ZnO催化劑樣品制備
2.3.2 AgCl、BiFeO_3 催化劑樣品制備
2.3.3 AgCl/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合催化劑的制備
2.3.4 Ag_2S/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合催化劑的制備
2.3.5 g-C_3N_4/BiFeO_3/Ag_2S復(fù)合催化劑的制備
2.4 光催化活性測(cè)試
第三章 可見光響應(yīng)AgCl/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 結(jié)果與討論
3.2.1 物相組成分析(XRD)
3.2.2 形貌(SEM、TEM)分析
3.2.3 氮?dú)?N_2)物理吸附-脫附
3.2.4 傅里葉紅光譜(FT-IR)分析
3.2.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.2.6 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
3.2.7 光致發(fā)光(PL)分析
3.2.8 光電化學(xué)(PEC)性能分析
3.2.9 光催化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
3.2.10 循環(huán)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
3.2.11 回流時(shí)間、溫度對(duì)催化劑制備影響
3.2.12 光催化機(jī)理分析
3.3 小結(jié)
第四章 可見光響應(yīng)Ag_2S/g-C_3N_4/ZnO復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 結(jié)果和分析
4.2.1 X射線衍射物相(XRD)分析
4.2.2 傅里葉紅外(FT-IR)分析
4.2.3 形貌(SEM、TEM)分析
4.2.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.2.5 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
4.2.6 光致發(fā)光(PL)分析
4.2.7 光電化學(xué)(PEC)性能分析
4.2.8 光催化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
4.2.9 循環(huán)穩(wěn)定性試驗(yàn)
4.2.10 光催化機(jī)理分析
4.3 小結(jié)
第五章 可見光響應(yīng)Ag_2S/BiFeO_3/g-C_3N_4 復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
5.1 前言
5.2 結(jié)果與分析
5.2.1 X射線粉末衍射(XRD)物相分析
5.2.2 傅里葉紅外(FT-IR)分析
5.2.3 形貌SEM分析
5.2.4 氮?dú)?N_2)物理吸附-脫附
5.2.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
5.2.6 紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)分析
5.2.7 光致發(fā)光(PL)分析
5.2.8 光電化學(xué)(PEC)性能分析
5.2.9 光催化性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)
5.2.10 光催化機(jī)理分析
5.3 小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硝酸活化三聚氰胺前驅(qū)體對(duì)g-C3N4結(jié)構(gòu)和可見光催化性能的影響[J]. 葉仕雄,舒慶. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]g-C3N4光催化性能的研究進(jìn)展[J]. 楚增勇,原博,顏廷楠. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2014(08)
本文編號(hào):3701977
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