TiO 2 /棒状g-C 3 N 4 复合材料的制备及其光催化性能研究
发布时间：2024-02-19 22:25
光催化技术是处理废水、分解水产氢和净化室内环境的有效手段之一。石墨相氮化碳(g-C3N4)是非金属半导体光催化剂,由于其成本低廉、对环境无毒害作用以及具有良好的可见光响应性、化学性质和热学性质稳定,已成为光催化剂研究领域的热点之一。然而,传统块状g-C3N4的比表面积低、导电性能差、光生电子空穴复合率高,实际应用受到限制。因此从调控形貌和构建异质结两方面对g-C3N4进行修饰改进,以获得催化性能最佳的光催化剂。采用不同的实验方法制备了块状、棒状、球状和蜂窝状的g-C3N4。采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、氮气吸-脱附、紫外-可见漫反射光谱、X-光电子能谱等手段对不同形貌的g-C3N4材料进行了表征。通过光催化产氢和光催化降解罗丹明B(RhB)实验,研究了不同形貌g-C3N4的光催化性能。实验结果表明,不同形貌的g...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 光催化技术的发展应用
1.2.1 光催化技术的发展
1.2.2 光催化技术的应用
1.2.3 影响光催化活性的因素
1.3 光催化剂的研究概况
1.4 g-C3N4 的研究概述
1.4.1 g-C3N4 的结构与性质
1.4.2 g-C3N4 的制备方法
1.4.3 提高g-C3N4 光催化性能的途径
1.5 本课题的主要研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验药品和仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.2.1 块状g-C3N4 的制备
2.2.2 棒状g-C3N4 的制备
2.2.3 球状g-C3N4 的制备
2.2.4 蜂窝状g-C3N4 的制备
2.2.5 TiO2 材料的制备
2.2.6 TiO2/棒状g-C3N4 复合光催化剂的制备
2.3 催化剂的表征方法
2.3.1 XRD分析
2.3.2 FT-IR光谱
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.3.5 BET分析
2.3.6 XPS光谱分析
2.3.7 UV-DRS光谱分析
2.3.8 PL光谱分析
2.3.9 液相色谱一质谱分析
2.4 催化剂的电化学性能测试
2.4.1 Mott-Schottky测试
2.4.2 交流阻抗(EIS)测试
2.5 催化剂的光电性能测试
2.6 催化剂的光催化性能测试
2.6.1 光催化制氢性能测试
2.6.2 光催化降解染料性能测试
第3章 不同形貌g-C3N4 的制备及其催化性能研究
3.1 不同形貌g-C3N4 的表征
3.1.1 XRD分析
3.1.2 FTIR分析
3.1.3 SEM分析
3.1.4 BET分析
3.1.5 XPS分析
3.1.6 UV-DRS分析
3.1.7 PL分析
3.2 不同形貌g-C3N4 的电化学性能测试
3.2.1 Mott-Schottky测试
3.2.2 EIS测试
3.3 不同形貌g-C3N4 的光电性能测试
3.4 不同形貌g-C3N4 的光催化性能测试
3.4.1 光催化制氢性能测试
3.4.2 光催化降解染料性能测试
3.5 本章小结
第4章 TiO2/棒状g-C3N4 复合光催化剂的研究
4.1 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的表征
4.1.1 XRD分析
4.1.2 FTIR分析
4.1.3 形貌分析
4.1.4 BET分析
4.1.5 XPS分析
4.1.7 UV-DRS分析
4.1.8 PL分析
4.2 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的电化学性能测试
4.2.1 Mott-Schottky测试
4.2.2 EIS测试
4.3 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的光电性能测试
4.4 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的光催化性能测试
4.4.1 光催化制氢性能测试
4.4.2 光催化降解染料性能测试
4.5 光催化降解RhB的中间产物分析
4.6 光催化的机理研究
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3903414
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 光催化技术的发展应用
1.2.1 光催化技术的发展
1.2.2 光催化技术的应用
1.2.3 影响光催化活性的因素
1.3 光催化剂的研究概况
1.4 g-C3N4 的研究概述
1.4.1 g-C3N4 的结构与性质
1.4.2 g-C3N4 的制备方法
1.4.3 提高g-C3N4 光催化性能的途径
1.5 本课题的主要研究内容
第2章 实验方法
2.1 实验药品和仪器
2.1.1 实验药品
2.1.2 实验仪器
2.2 催化剂的制备
2.2.1 块状g-C3N4 的制备
2.2.2 棒状g-C3N4 的制备
2.2.3 球状g-C3N4 的制备
2.2.4 蜂窝状g-C3N4 的制备
2.2.5 TiO2 材料的制备
2.2.6 TiO2/棒状g-C3N4 复合光催化剂的制备
2.3 催化剂的表征方法
2.3.1 XRD分析
2.3.2 FT-IR光谱
2.3.3 SEM分析
2.3.4 TEM分析
2.3.5 BET分析
2.3.6 XPS光谱分析
2.3.7 UV-DRS光谱分析
2.3.8 PL光谱分析
2.3.9 液相色谱一质谱分析
2.4 催化剂的电化学性能测试
2.4.1 Mott-Schottky测试
2.4.2 交流阻抗(EIS)测试
2.5 催化剂的光电性能测试
2.6 催化剂的光催化性能测试
2.6.1 光催化制氢性能测试
2.6.2 光催化降解染料性能测试
第3章 不同形貌g-C3N4 的制备及其催化性能研究
3.1 不同形貌g-C3N4 的表征
3.1.1 XRD分析
3.1.2 FTIR分析
3.1.3 SEM分析
3.1.4 BET分析
3.1.5 XPS分析
3.1.6 UV-DRS分析
3.1.7 PL分析
3.2 不同形貌g-C3N4 的电化学性能测试
3.2.1 Mott-Schottky测试
3.2.2 EIS测试
3.3 不同形貌g-C3N4 的光电性能测试
3.4 不同形貌g-C3N4 的光催化性能测试
3.4.1 光催化制氢性能测试
3.4.2 光催化降解染料性能测试
3.5 本章小结
第4章 TiO2/棒状g-C3N4 复合光催化剂的研究
4.1 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的表征
4.1.1 XRD分析
4.1.2 FTIR分析
4.1.3 形貌分析
4.1.4 BET分析
4.1.5 XPS分析
4.1.7 UV-DRS分析
4.1.8 PL分析
4.2 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的电化学性能测试
4.2.1 Mott-Schottky测试
4.2.2 EIS测试
4.3 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的光电性能测试
4.4 不同比例TiO2/RCN复合光催化剂的光催化性能测试
4.4.1 光催化制氢性能测试
4.4.2 光催化降解染料性能测试
4.5 光催化降解RhB的中间产物分析
4.6 光催化的机理研究
4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
本文编号：3903414
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