隨著化石燃料的不斷開采與使用,能源短缺和環(huán)境污染問題成為亟需解決的兩大課題。光催化技術(shù)具有高效且環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最具潛力解決上述兩大難題的方式之一。石墨相氮化碳（g-C₃N₄）作為一種輕質(zhì)無金屬半導(dǎo)體光催化劑,有著成本低、無毒、化學(xué)穩(wěn)定性高和光催化性能優(yōu)良等特性,成為熱門的可見光催化劑。但純氮化碳也存在電子-空穴壽命短、可見光吸收范圍窄（<560 nm）和激子結(jié)合能高等缺陷而限制了應(yīng)用。為此,本論文通過在類石墨相光催化劑中構(gòu)筑分子內(nèi)π共軛體系,實(shí)現(xiàn)能帶調(diào)控和光生載流子的快速遷移,從而拓展光催化劑的可見光吸收范圍,提高光生載流子的分離效率,以此提升光生催化分解水產(chǎn)氫效率。研究內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面:（1）π共軛碳摻雜石墨相氮化碳的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究。以尿素為g-C₃N₄主前驅(qū)物,2,4,6-三氨基嘧啶（TAP）為共聚物,通過簡單的一步熱聚法得到π共軛碳摻雜石墨相氮化碳（UCN）。所得產(chǎn)物分別用XRD、TEM、XPS等進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)表征,并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行可見光下光催化分解水產(chǎn)氫性能研究,... 

【文章頁數(shù)】：69 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 光催化制氫的研究背景
    1.3 光催化分解水基本原理
    1.4 石墨相氮化碳的基本結(jié)構(gòu)
    1.5 氮化碳的制備方法
        1.5.1 溶劑熱法
        1.5.2 電化學(xué)沉積法
        1.5.3 固相反應(yīng)法
        1.5.4 熱聚合法
    1.6 石墨相氮化碳的改性方法
        1.6.1 形貌調(diào)控
        1.6.2 元素?fù)诫s
        1.6.3 貴金屬沉積
        1.6.4 染料光敏化
        1.6.5 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.7 石墨相氮化碳的應(yīng)用
        1.7.1 儲(chǔ)能材料
        1.7.2 傳感器
        1.7.3 有機(jī)反應(yīng)催化劑
        1.7.4 光催化劑
    1.8 研究背景、內(nèi)容及意義
        1.8.1 研究背景
        1.8.2 研究內(nèi)容
        1.8.3 研究意義
第二章 π共軛碳摻雜石墨相氮化碳的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.2.2 樣品的制備
        2.2.3 樣品的表征
        2.2.4 光催化產(chǎn)氫測試
        2.2.5 光電化學(xué)測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 UCN-x的表征
        2.3.2 光催化產(chǎn)氫性能
        2.3.3 光催化機(jī)理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 TIO_2@UCN異質(zhì)結(jié)光催化體系的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.2.2 樣品的制備
        3.2.3 樣品的表征
        3.2.4 光催化產(chǎn)氫測試
        3.2.5 光電化學(xué)測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 TiO_2 的表征
        3.3.2 TiO_2@UCN的表征
        3.3.3 光催化產(chǎn)氫性能
        3.3.4 光催化機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 C_3N_4 基三元異相結(jié)光催化體系的制備及其光催化產(chǎn)氫性能研究
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 樣品的制備
        4.2.3 樣品的表征
        4.2.4 光催化產(chǎn)氫測試
        4.2.5 光電化學(xué)測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 PTI-GCN-PDI-x的表征
        4.3.2 光催化產(chǎn)氫性能
        4.3.3 光催化機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]光解水制氫催化劑的研究進(jìn)展[J]. 李光炎,蔡秀蘭.  工業(yè)催化. 2015(11)
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[4]g-C3N4/TiO2對(duì)亞甲基藍(lán)光催化性能研究[J]. 傅遍紅,李增霞,郭淑慧,傅敏,劉思齊.  功能材料. 2015(14)
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[8]生物發(fā)酵制氫技術(shù)的最新研究進(jìn)展[J]. 吳夢佳,隋紅,張瑞玲.  現(xiàn)代化工. 2014(05)
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博士論文
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碩士論文
[1]類石墨相氮化碳（g-C3N4）的制備及其光催化性能研究[D]. 王鵬.長春工業(yè)大學(xué) 2016
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[3]剝離型膨潤土負(fù)載光催化劑材料的制備及其降解羅丹明B廢水應(yīng)用研究[D]. 鄒靜.常州大學(xué) 2015
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[6]二維片層ZnO及其復(fù)合材料的可控合成和性能研究[D]. 洪玉.黑龍江大學(xué) 2014
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本文編號(hào)：3665360