利用可見光進行光催化分解水產生高效清潔的氫氣是解決能源危機的重要途徑之一。尋找廉價、高效、穩(wěn)定的半導體光催化劑是實現(xiàn)這一目標的關鍵。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)以其合適的帶隙寬度和能帶位置成為最有前景的光催化完全分解水催化劑之一。然而,光生電子空穴對分離效率低、復合速率快等問題限制了 g-C₃N₄的實際應用。因此,設計和改性g-C₃N₄基光催化劑被認為是能源和環(huán)境化學領域重要的研究課題。本論文,設計并合成了三種g-C₃N₄基光催化劑以實現(xiàn)光催化完全分解水,包括氧化鎳/石墨相氮化碳復合體系(NiO/g-C₃N₄)、氧化銅/石墨相氮化碳復合體系(CuO/g-C₃N₄)以及活性小球藻和碳微粒共修飾的石墨相氮化碳復合體系(C-N-g-C₃N₄)。我們對三種光催化劑進行了表征,檢測了其催化活性...

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【學位級別】：碩士

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第一章 緒論
    1.1 催化反應與光催化反應概述
    1.2 光催化完全分解水反應概述
    1.3 石墨相氮化碳復合材料概述
    1.4 石墨相氮化碳復合材料在光催化分解水領域的應用
    1.5 本課題的立題依據、意義及研究內容
    參考文獻
第二章 氧化鎳/石墨相氮化碳復合材料用于光催化完全分解水制氫的研究
    2.1 前言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 試劑
        2.2.2 表征
        2.2.3 石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的合成
        2.2.4 氧化鎳(NiO)的合成
        2.2.5 NiO/g-C₃N₄納米復合材料的合成
        2.2.6 光催化活性評價
        2.2.7 電子轉移數(shù)的測定
    2.3 結果與討論
    2.4 結論
    參考文獻
第三章 氧化銅/石墨相氮化碳復合材料作為Z-scheme光催化劑用于光催化完全分解水制氫的研究
    3.1 前言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 試劑
        3.2.2 表征
        3.2.3 石墨相氮化物(g-C₃N₄)的合成
        3.2.4 氧化銅納米顆粒(CuO)的合成
        3.2.5 CuO納米顆粒改性的g-C₃N₄ (g-C₃N₄/CuO)的合成
        3.2.6 光催化活性評價
        3.2.7 電子轉移數(shù)的測定
    3.3 結果與討論
    3.4 結論
    參考文獻
第四章 活性小球藻和碳微粒共修飾的石墨相氮化碳復合材料用于光催化產生過氧化氫和氫氣的研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 試劑
        4.2.2 表征
        4.2.3 石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的合成
        4.2.4 針狀焦修飾石墨相氮化碳(N-g-C₃N₄)的合成
        4.2.5 活性小球藻和針狀焦共修飾石墨相氮化碳(C-N-g-C₃N₄)的合成
        4.2.6 活性小球藻修飾石墨相氮化碳(C-g-C₃N₄)和活性小球藻修飾石墨烯(C-graphene)的合成
        4.2.7 氫氣檢測
        4.2.8 過氧化氫檢測
        4.2.9 鈣黃綠素-AM/碘化丙啶(PI)雙染過程
        4.2.10 表觀量子效率(AQE)計算
        4.2.11 電子轉移數(shù)的測定
        4.2.12 電子自旋共振(ESR)測量
    4.3 結果與討論
    4.4 結論
    參考文獻
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文
致謝



本文編號：4003901