隨著社會和經濟快速的發(fā)展,半導體光催化劑作為一種環(huán)境友好型光催化劑,以其獨特的光穩(wěn)定、抗化學腐蝕等性能,在解決能源和環(huán)境問題方面具有廣闊的應用前景。在眾多半導體光催化劑中,作為一種新型非金屬光催化材料類石墨相碳氮化合物（g-C₃N₄）,以其具有獨特的二維分子結構、易于調控的光電特性、無毒且成本低等優(yōu)點,使它成為當今研究的熱門材料,可用于如光催化水分解,降解污染物和二氧化碳還原以及生物標記、熒光探針等多功能納米平臺。然而,由于g-C₃N₄材料光生載流子的復合幾率很高,可見光吸收范圍有限,故單一的g-C₃N₄作為光催化劑活性很低。因此通過分子結構重整,引入缺陷,調節(jié)C/N原子比,改變分子共軛結構,繼而調控能帶結構和形貌,這種方法被認為是提高g-C₃N₄光催化材料活性的有效策略,對進一步理解光催化反應的機理,解決其在能源、環(huán)境方面的應用問題有著重要的理論價值和實際意義。因此,本課題基于調控g-C₃... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

催化系統(tǒng)機理圖

雙氰胺與熔融鹽不同質量的配比對制備水溶性石墨相氮化碳（WS-GCN）的形貌有著顯著的影響，因此首先必須探究兩者的最佳比例，結果對產物形貌的影響如下圖 3-2 所示�？梢钥闯�，通過 3:1 的比例配比獲得的產物主要顯示出獨特的絲狀形態(tài)，具有明確的（002）晶面。不過，通過增加熔融鹽比例分數(shù)，形態(tài)產生了顯著的變化，（002）晶面條紋變得不明顯，表明層間π 堆疊有序降低。按2：1 的比例配制，產物形貌特點為厚度僅為幾納米厚的大尺寸多孔納米片，按照 1：1 比例的配制，得到的產物以量子點主尺寸的納米顆粒為主。因此，最終確定二者的比例為 3:1

對于WS-GCN的完全透明溶液，是通過將粉末樣品溶于水中形成的，沒有經過超聲波處理或添加任何分散劑（如圖3-4(c)所示）。該WS-GCN在380-780nm范圍內的平均透過率可達到72.12％，而根據(jù)英國標準（EN673）普通GCN在相同條件下為8.82％。特此說明，這里所說的普通GCN是僅用雙氰胺550℃-4h煅燒而得，以后都用GCN來表示。如圖3-4(a)和(b)所示，隨著WS-GCN濃度的增加，顏色從淺黃色逐漸加深為紅色，顯示明確的丁達爾效應。WS-GCN溶液的濃度可以達到100mg/ml，在室溫下空氣中儲存六個月后沒有沉淀。為了形成一個穩(wěn)定的無表面活性劑的膠體溶液

【參考文獻】：
期刊論文
[1]直流等離子體噴射法制備氮化碳涂層的研究[J]. 李文帥,相炳坤,慶振華,左敦穩(wěn),孟兆升.  工具技術. 2013(01)
[2]WO3/TiO2復合半導體的光催化性能研究[J]. 李芳柏,古國榜,黎永津.  環(huán)境科學. 1999(04)



本文編號：2948662