类石墨氮化碳及其复合材料的制备与光催化性能研究
发布时间：2025-07-03 00:59
类石墨氮化碳（g-C3N4）作为一种无金属的二维层状结构聚合物n型半导体,具有合成方法简单、原料丰富易得、无毒、化学稳定性好等优点,近些年来在光催化分解水析氢和水污染物降解领域得到广泛关注。然而传统的直接高温煅烧法制备的块状g-C3N4（Bulk g-C3N4,BCN）比表面积小、光生电子-空穴易复合、可见光响应范围较窄,这些问题严重制约了BCN的光催化活性。因此,各种方法,如合成方法调控、掺杂改性及多组分复合等势在必行也业已取得诸多成果。本文以三聚氰胺为原材料通过直接高温煅烧合成块状g-C3N4,再通过二次煅烧,极性溶剂中超声对其进行改性,并在此基础上通过原位、水热、复合等方法对其进行进一步改性,进一步提升其比表面积、降低光生电子-空穴复合率、提高其光响应范围。（1）本文以三聚氰胺为原材料采用高温煅烧的方法直接合成块状g-C3N4,再次高温煅烧之后在无水乙醇溶液中超声剥...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 光催化发展概述
1.1.2 光催化机理
1.2 类石墨氮化碳光催化材料
1.2.1 类石墨氮化碳简介
1.2.2 类石墨氮化碳结构与性质
1.2.3 类石墨氮化碳的改性研究
1.2.4 类石墨氮化碳的制备方法
1.2.5 类石墨氮化碳的应用
1.3 本文选题的提出
1.3.1 选题思路
1.3.2 本文研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验部分
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 材料表征仪器
2.1.4 光催化材料的表征
2.2 光催化实验
2.2.1 光催化析氢实验
2.2.2 表观量子效率(AQE)测量
2.3 光电化学实验
第3章 CNS-Cd S的制备与表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 CNS的制备
3.2.2 CNS-Cd S复合材料的制备
3.3 CNS-Cd S的表征
3.3.1 X-射线衍射(XRD)分析
3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)谱图分析
3.3.3 紫外-可见(UV-vis)漫反射分析
3.3.4 X-射线光电子能谱(XPS)分析
3.3.5 红外光谱(FT-IR)分析
3.3.6 比表面积(BET)谱图分析
3.3.7 光致发光光谱(PL)分析
3.4 CNS-Cd S的光催化析氢性能研究
3.5 CNS-Cd S的光电化学表征
3.5.1 电化学阻抗(EIS)分析
3.5.2 光电流响应(T-I)分析
3.5.3 莫特-肖特基(M-S)分析
3.5.4 光电转换效率(IPCE)分析
3.5.5 表观量子效率(AQE)分析
3.6 光催化机理
3.7 本章小结
第4章 2DGCN/α-Fe2O3 的制备和性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 六边形α-Fe2O3的制备
4.2.2 2DGCN/α-Fe2O3 的制备
4.2.3 2DGCN的制备
4.3 2DGCN/α-Fe2O3 的表征
4.3.1 X-射线衍射(XRD)分析
4.3.2 扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图谱分析
4.3.3 紫外-可见(UV-vis)漫反射分析
4.3.4 X-射线光电子能谱(XPS)分析
4.3.5 红外光谱(FT-IR)分析
4.3.6 比表面积(BET)图谱分析
4.3.7 光致发光光谱(PL)分析
4.4 2DGCN/α-Fe2O3 的光催化析氢性能
4.5 2DGCN/α-Fe2O3 的光电化学表征
4.5.1 电化学阻抗(EIS)分析
4.5.2 光电流响应(T-I)分析
4.5.3 莫特-肖特基(M-S)分析
4.5.4 光电转换效率(IPCE)分析
4.5.5 表观量子效率(AQE)分析
4.6 光催化机理
4.7 本章小结
第5章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
本文编号：4055513
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 光催化发展概述
1.1.2 光催化机理
1.2 类石墨氮化碳光催化材料
1.2.1 类石墨氮化碳简介
1.2.2 类石墨氮化碳结构与性质
1.2.3 类石墨氮化碳的改性研究
1.2.4 类石墨氮化碳的制备方法
1.2.5 类石墨氮化碳的应用
1.3 本文选题的提出
1.3.1 选题思路
1.3.2 本文研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验部分
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.1.3 材料表征仪器
2.1.4 光催化材料的表征
2.2 光催化实验
2.2.1 光催化析氢实验
2.2.2 表观量子效率(AQE)测量
2.3 光电化学实验
第3章 CNS-Cd S的制备与表征
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 CNS的制备
3.2.2 CNS-Cd S复合材料的制备
3.3 CNS-Cd S的表征
3.3.1 X-射线衍射(XRD)分析
3.3.2 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)谱图分析
3.3.3 紫外-可见(UV-vis)漫反射分析
3.3.4 X-射线光电子能谱(XPS)分析
3.3.5 红外光谱(FT-IR)分析
3.3.6 比表面积(BET)谱图分析
3.3.7 光致发光光谱(PL)分析
3.4 CNS-Cd S的光催化析氢性能研究
3.5 CNS-Cd S的光电化学表征
3.5.1 电化学阻抗(EIS)分析
3.5.2 光电流响应(T-I)分析
3.5.3 莫特-肖特基(M-S)分析
3.5.4 光电转换效率(IPCE)分析
3.5.5 表观量子效率(AQE)分析
3.6 光催化机理
3.7 本章小结
第4章 2DGCN/α-Fe2O3 的制备和性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 六边形α-Fe2O3的制备
4.2.2 2DGCN/α-Fe2O3 的制备
4.2.3 2DGCN的制备
4.3 2DGCN/α-Fe2O3 的表征
4.3.1 X-射线衍射(XRD)分析
4.3.2 扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)图谱分析
4.3.3 紫外-可见(UV-vis)漫反射分析
4.3.4 X-射线光电子能谱(XPS)分析
4.3.5 红外光谱(FT-IR)分析
4.3.6 比表面积(BET)图谱分析
4.3.7 光致发光光谱(PL)分析
4.4 2DGCN/α-Fe2O3 的光催化析氢性能
4.5 2DGCN/α-Fe2O3 的光电化学表征
4.5.1 电化学阻抗(EIS)分析
4.5.2 光电流响应(T-I)分析
4.5.3 莫特-肖特基(M-S)分析
4.5.4 光电转换效率(IPCE)分析
4.5.5 表观量子效率(AQE)分析
4.6 光催化机理
4.7 本章小结
第5章 总结和展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历
本文编号：4055513
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教材专著
