由于化石燃料的大量消耗造成了每年都有數(shù)十億噸的二氧化碳(CO₂)排放到大氣中,導(dǎo)致了嚴(yán)重的溫室效應(yīng)問題。CO₂作為空氣組分之一的溫室氣體,化學(xué)性質(zhì)不活潑、熱穩(wěn)定性很高、且不能燃燒,如何降低其在空氣中的相對(duì)濃度,減少碳排放,不少世界組織和國家紛紛出臺(tái)應(yīng)對(duì)氣候變化的政策,對(duì)CO₂的捕集和利用也因此成為研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。而利用太陽能將CO₂催化轉(zhuǎn)化為高附加值的化學(xué)物質(zhì),不僅可以緩解溫室效應(yīng),還可以實(shí)現(xiàn)CO₂資源的有效綜合利用。目前,CO₂催化轉(zhuǎn)化相關(guān)研究多集中在C1產(chǎn)物(CO和CH₄等),本課題擬利用光響應(yīng)能力優(yōu)良的g-C₃N₄和MIL-125(Ti)材料通過金屬改性的方法分別引入具有寬帶隙(3.3e V)的氧化鋅(ZnO)半導(dǎo)體材料以及在限域空間內(nèi)引入氧化銅(CuO)量子點(diǎn),設(shè)計(jì)并制備相應(yīng)的催化劑,在模擬太陽光條件下,以H₂O為還原劑開展CO₂轉(zhuǎn)化為C...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化技術(shù)
        1.2.1 光催化技術(shù)的應(yīng)用
            1.2.1.1 光催化分解水產(chǎn)氫
            1.2.1.2 光降解污染物
            1.2.1.3 光催化還原CO2

        1.2.2 光催化CO₂和H₂O還原機(jī)理
    1.3 MOFs材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展
        1.3.1 MIL-125(Ti)材料的改性及其在催化領(lǐng)域的應(yīng)用
        1.3.2 MIL-125(Ti)衍生物的制備及其在催化領(lǐng)域的應(yīng)用
    1.4 g-C₃N₄材料在催化領(lǐng)域中的研究進(jìn)展
    1.5 課題研究意義及內(nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 課題研究內(nèi)容
第二章 TiO₂/ZnO/g-C₃N₄催化劑的制備及其CO₂轉(zhuǎn)化的研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品及規(guī)格
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和型號(hào)
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 MIL-125(Ti)的制備方法
        2.2.2 TiO₂/g-C₃N₄的制備方法
        2.2.3 TiO₂/ZnO/g-C₃N₄的制備方法
    2.3 催化劑的表征方法
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 表面元素分析(TEM-EDX Mapping)
        2.3.5 紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)
        2.3.6 光致發(fā)光光譜(PL)
        2.3.7 低溫N₂物理吸附脫附
        2.3.8 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.3.9 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.10 光催化CO₂和H₂O反應(yīng)
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)
        2.4.3 表面元素分析(TEM-EDX Mapping)
        2.4.4 紫外可見吸收光譜(UV-Vis)
        2.4.5 熒光光譜(PL)
        2.4.6 低溫N₂物理吸附脫附
        2.4.7 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
        2.4.8 X 射線光電子能譜(XPS)
        2.4.9 光催化CO₂和H₂O反應(yīng)
        2.4.10 光催化CO₂和H₂O反應(yīng)機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
第三章 g-C₃N₄/CuO@MIL-125(Ti)催化劑的制備及其CO₂轉(zhuǎn)化的研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品及規(guī)格
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和型號(hào)
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 MIL-125(Ti)的制備
        3.2.2 質(zhì)子化g-C₃N₄的制備方法
        3.2.3 不同比例的CuO@ MIL-125(Ti)的制備
        3.2.4 不同比例的g-C₃N₄/CuO@ MIL-125(Ti)的制備方法
    3.3 催化劑的表征方法
        3.3.1 ¹³C標(biāo)記同位素實(shí)驗(yàn)
        3.3.2 電化學(xué)表征測(cè)試
        3.3.3 原位紅外光譜(DRIFTS)
        3.3.4 時(shí)間分辨光致發(fā)光光譜(TRPL)
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 X射線衍射分析(XRD)
        3.4.2 傅里葉紅外光譜(FT-IR)
        3.4.3 掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)
        3.4.4 表面元素分析(TEM-EDX Mapping)
        3.4.5 紫外可見吸收光譜(UV-vis)
        3.4.6 熒光光譜(PL)
        3.4.7 低溫N₂物理吸附脫附
        3.4.8 時(shí)間分辨光致發(fā)光光譜(TRPL)
        3.4.9 X射線光電子能譜(XPS)
        3.4.10 電化學(xué)表征測(cè)試
        3.4.11 原位紅外光譜(DRIFTS)
        3.4.12 光催化CO₂和H₂O反應(yīng)
        3.4.13 ¹³C標(biāo)記同位素實(shí)驗(yàn)
        3.4.14 光催化CO₂和H₂O反應(yīng)機(jī)理
    3.5 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與建議
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡介



本文編號(hào)：3847686

suoshi