全球溫室效應的不斷加劇,是人類向自然過度排放CO2的結果。其中化石燃料的燃燒和綠色植被被破壞是引發(fā)溫室效應的主要原因,由此引發(fā)空氣中CO2含量迅速增加,并導致極地冰川融化、海平面上升等問題,對全球生態(tài)系統(tǒng)造成極大破壞。在減少化石燃料燃燒、多植樹造林的同時開發(fā)利用新能源減排CO2成為全球關注的焦點。太陽輻射作為地球表面巨大的能量來源,每年到達地表的能量相當于130萬億噸煤燃燒產(chǎn)生的熱量,其總量屬世界上現(xiàn)在可開發(fā)的最大能源,且清潔無污染,取之不盡成為能量的重要來源之一。除此之外,以天然植物光合作用為基礎,將CO2轉化為可用資源物質,從而衍生出的人工光合作用成為人們研究的重點。本文以LDH基納米復合材料為基礎,通過對材料的改性,提升其對光催化還原CO2性能的研究。本文研究工作主要包括以下兩個方面:1.以水熱共沉淀法合成NiFe-LDH光催化材料,并探究其與g-C3N4復合產(chǎn)物的光催化還原CO2實驗性能。首先合成不同元素比例的NiFe-LDH,通過吸光強度及范圍、電化學阻抗值以及CO2的光催化活性實驗等數(shù)據(jù)對NiFe最佳元素比例進行初步確定。實驗結果顯示5:1-NiFe-LDH載流子轉移能力最...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
學位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 綠色催化還原CO₂方法
        1.2.1 光催化CO₂還原
        1.2.2 電催化CO₂還原
        1.2.3 光熱催化CO₂還原
    1.3 多相光催化還原CO₂效率提升研究
        1.3.1 CO₂的吸附和活化
            1.3.1.1 表面氧空位
            1.3.1.2 介孔結構化
        1.3.2 光吸收
            1.3.2.1 離子摻雜
            1.3.2.2 表面光敏化
        1.3.3 光生載流子分離與轉移能力的增強
            1.3.3.1 貴金屬助催化劑
            1.3.3.2 半導體異質結
    1.4 光催化劑種類概述
        1.4.1 金屬硫化物
        1.4.2 金屬氧化物
        1.4.3 鉍鹵氧化物
        1.4.4 非金屬催化劑
        1.4.5 LDH基二維層狀復合氫氧化物
            1.4.5.1 LDH基納米結構的合成方法
            1.4.5.2 LDH基納米材料的性質
    1.5 本文研究思路
第二章 2D/2D層狀復合材料NiFe-LDH/g-C₃N₄光催化還原CO2

    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 測試儀器分析
        2.2.4 材料合成方法
        2.2.5 催化劑活性探究
    2.3 實驗數(shù)據(jù)與結果分析
        2.3.1 NiFe-LDH納米片光催化還原CO₂

            2.3.1.1 晶體結構
            2.3.1.2 光吸收
            2.3.1.3 電化學分析
            2.3.1.4 光催化還原CO₂活性分析
            2.3.1.5 g-C₃N₄材料的引入
        2.3.2 2D/2D復合催化劑NiFe-LDH/g-C₃N₄光催化還原CO₂

            2.3.2.1 表面形貌及結構分析
            2.3.2.2 光吸收
            2.3.2.3 電化學分析
            2.3.2.4 光催化還原CO₂活性分析
            2.3.2.5 光催化機理
    2.4 本章小結
第三章 NiMn-LDH及其熱解產(chǎn)物光催化還原CO₂

    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 材料合成方法
    3.3 實驗數(shù)據(jù)與結果分析
        3.3.1 NiMn-LDH光催化還原CO₂

            3.3.1.1 晶體結構
            3.3.1.2 光吸收
            3.3.1.3 電化學分析
            3.3.1.4 光催化還原CO₂活性分析
        3.3.2 NiMn-MMO光催化還原CO₂

            3.3.2.1 晶體結構
            3.3.2.2 光吸收
            3.3.2.3 電化學分析
            3.3.2.4 光催化還原CO₂活性分析
    3.4 本章小結
第四章 結論
第五章 尚需進一步研究的問題
創(chuàng)新點
參考文獻
致謝
研究成果及發(fā)表的學術論文
作者及導師簡介
碩士研究生學位論文答辯委員會決議書



本文編號：3990568

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