隨著環(huán)境污染問題日益嚴重,光催化技術(shù)作為處理水污染的新途徑已經(jīng)成為化學和材料科學的研究熱門。石墨相氮化碳作為一種特殊的有機半導體共軛聚合物,由于可見光響應、優(yōu)良的熱和化學穩(wěn)定性、無毒以及成本低等優(yōu)點而受到人們的廣泛關(guān)注。但是g-C₃N₄本身所固有的比表面積小、量子產(chǎn)率低、載流子復合效率高、可見光的響應范圍較窄(對光的吸收邊緣小于460nm)等缺陷限制了其在光催化領(lǐng)域的發(fā)展及工業(yè)化應用。因此,對g-C₃N₄進行改性使得其成為一種可靠穩(wěn)定、光催化性能優(yōu)良的光催化劑意義深遠。本文以石墨相氮化碳(本文統(tǒng)一以C₃N₄代指石墨相氮化碳)為基底,通過Cl、O元素摻雜以及C₆₀復合的方法對g-C₃N₄進行改性,顯著提高了材料的光催化性能。通過簡單的水浴(油浴)法成功制得Cl-C₃N₄可見光催化劑,光催化降解甲基橙(MO)實驗證明,Cl元素的引入明顯提升了材料的光催...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 水污染現(xiàn)狀
        1.1.2 水污染處理
    1.2 半導體光催化技術(shù)
        1.2.1 半導體能帶結(jié)構(gòu)
        1.2.2 光催化原理
        1.2.3 光催化影響因素
    1.3 g-C₃N₄的研究進展
        1.3.1 g-C₃N₄的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.3.2 g-C₃N₄的改性研究
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗材料及設(shè)備
    2.2 分析表征方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 掃描電子顯微分析
        2.2.3 能譜分析
        2.2.4 X射線光電子能譜分析
        2.2.5 紫外-可見分光光度計分析
        2.2.6 紫外-可見漫反射吸收光譜分析
        2.2.7 比表面分析
        2.2.8 紅外光譜分析
    2.3 光催化性能測試
    2.4 C₃N₄前驅(qū)體的制備及表征
第3章 Cl-C₃N₄的制備及光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 Cl-C₃N₄的表征及光催化性能測試
        3.3.1 結(jié)構(gòu)表征
        3.3.2 形貌表征
        3.3.3 元素分析
        3.3.4 光催化性能分析
    3.4 光催化機理分析
        3.4.1 吸光效率分析
        3.4.2 載荷分離效率分析
        3.4.3 吸附效率分析
    3.5 循環(huán)穩(wěn)定性分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 O-C₃N₄/C₆₀的制備及光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 O-C₃N₄/C₆₀結(jié)構(gòu)及組成表征
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 SEM分析
        4.3.3 XPS分析
        4.3.4 FTIR分析
        4.3.5 BET分析
    4.4 O-C₃N₄/C₆₀的光學性能分析
        4.4.1 DRS分析
        4.4.2 光催化性能分析
        4.4.3 循環(huán)穩(wěn)定性分析
    4.5 O-C₃N₄/C₆₀光催化機理討論
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝



本文編號：3784995