本文主要研究内容
作者韩东远（2019）在《改性后的g-C3N4光催化剂的光催化性能研究》一文中研究指出：能源短缺和环境污染目前已经严重的限制人类社会的快速可持续发展。因此开发新型的清洁能源与技术去解决人类社会所面临的能源与环境问题尤为迫切。光催化技术是一种绿色技术,在解决能源与环境问题上具有操作简单、高效、成本低等优点,在能源和环境领域有着重要应用前景,如光催化分解水制氢、降解有机污染物、处理污水等。在光催化技术中光催化剂扮演重要的角色,二氧化钛作为第一代光催化剂的典型代表,也是光催化领域中被研究最广泛最全面的光催化剂之一。二氧化钛具有较高的光催化性能,但是其禁带宽度（3.2eV）较大的限制对太阳能的利用,阻碍了其在现实中的应用。近几年来,科研工作者为了提高太阳能的利用率做了很多的努力,其中包括在寻找其他的光催化剂。作为非金属半导体光催化剂的石墨相氮化碳（g-C3N4）本身具有良好的特性作为新的研究对象,正在被广泛研究。而本论文以g-C3N4为研究对象,具体内容如下:1.高孔隙率的g-C3N4光催化剂的制备,表征分析和光催化性能测试。本文采用甲醛和三聚氰胺共同作为前驱体在高温下获得g-C3N4,微量甲醛在g-C3N4的热聚合过程中起着显着的作用,并且甲醛的加入抑制了g-C3N4的晶粒生长,并且增加了g-C3N4比表面积,最大的比表面积高达137m2g-1。对得到的高孔隙率的g-C3N4样品进行多种表征测试。通过SEM、TEM、氮气吸附-脱附可以看出甲醛和三聚氰胺共同作为前驱体获得的g-C3N4具有多孔结构并且比表面积(137m2g-1)相对于直接煅烧三聚氰胺获得的g-C3N4的比表面积(8.36m2g-1)显著提高。表明该方法获得的g-C3N4样品的具有多孔结构,有利于g-C3N4对反应物的吸附。从XRD数据可以看出g-C3N4晶粒尺寸变小,表明加入微量甲醛抑制了g-C3N4样品热聚合,缩短了载流子的传输距离。同时甲醛的加入也产生缺陷,同样有助于提高光催化性能。实验显示高孔隙率的g-C3N4样品在降解气态污染物异丙醇上具有更好的光催化活性相对纯g-C3N4的光催化活性提升了近12倍。光催化活性的显著提升原因可归纳为更大比表面积、纳米片结构、结构缺陷等共同作用。因为材料的表面积增加,增大了样品与反应物的接触面积,增强了对反应物的吸附能力,提供更多的反应位点,有利于光催化反应;同时在空气中加热存在热氧化刻蚀对样品进行剥离,使样品变成更薄、更高孔隙率、更大比表面积的纳米片,最终导致更好光催化性能。2.制备高产率的g-C3N4光催化剂及光催化性能测试。常规方法制备的g-C3N4产率比较低,因此本文开发了一种高产率,低成本的方法去制备g-C3N4。通过使用微量的乙二醛处理的三聚氰胺作为g-C3N4的前驱体,制备具有高产率高催化活性的g-C3N4。乙二醛在g-C3N4的热缩合中发挥了显着作用,因为乙二醛的CHO可以与三聚氰胺的NH2进行缩聚反应,可以有效地抑制三聚氰胺的升华从而提高g-C3N4产率,用该方法得到的g-C3N4的产率比传统方法的产率提高10倍。乙二醛的加入能够抑制了g-C3N4的晶粒生长,并增加了其比表面积,最大的比表面积高达119 m2g-1。SEM,TEM和EPR结果表明,制备的光催化剂具有多孔纳米片结构,同时也存在氮空位缺陷。通过将样品在可见光（λ>420nm）下对气态一氧化氮（NO）和异丙醇（IPA）的光降解来评估所得g-C3N4的光催化活性。与常规方法获得的g-C3N4相对比,高产率的g-C3N4纳米片的光催化活性得到了很大改善。在NO去除和降解IPA上分别提高了10倍和8.3倍。微量乙二醛的加入显着提高了光催化活性,因此这个方法为绿色化学开辟了新的途径用于开发低成本,高活性的g-C3N4光催化剂。
Abstract
neng yuan duan que he huan jing wu ran mu qian yi jing yan chong de xian zhi ren lei she hui de kuai su ke chi xu fa zhan 。yin ci kai fa xin xing de qing jie neng yuan yu ji shu qu jie jue ren lei she hui suo mian lin de neng yuan yu huan jing wen ti you wei pai qie 。guang cui hua ji shu shi yi chong lu se ji shu ,zai jie jue neng yuan yu huan jing wen ti shang ju you cao zuo jian chan 、gao xiao 、cheng ben di deng you dian ,zai neng yuan he huan jing ling yu you zhao chong yao ying yong qian jing ,ru guang cui hua fen jie shui zhi qing 、jiang jie you ji wu ran wu 、chu li wu shui deng 。zai guang cui hua ji shu zhong guang cui hua ji ban yan chong yao de jiao se ,er yang hua tai zuo wei di yi dai guang cui hua ji de dian xing dai biao ,ye shi guang cui hua ling yu zhong bei yan jiu zui an fan zui quan mian de guang cui hua ji zhi yi 。er yang hua tai ju you jiao gao de guang cui hua xing neng ,dan shi ji jin dai kuan du （3.2eV）jiao da de xian zhi dui tai yang neng de li yong ,zu ai le ji zai xian shi zhong de ying yong 。jin ji nian lai ,ke yan gong zuo zhe wei le di gao tai yang neng de li yong lv zuo le hen duo de nu li ,ji zhong bao gua zai xun zhao ji ta de guang cui hua ji 。zuo wei fei jin shu ban dao ti guang cui hua ji de dan mo xiang dan hua tan （g-C3N4）ben shen ju you liang hao de te xing zuo wei xin de yan jiu dui xiang ,zheng zai bei an fan yan jiu 。er ben lun wen yi g-C3N4wei yan jiu dui xiang ,ju ti nei rong ru xia :1.gao kong xi lv de g-C3N4guang cui hua ji de zhi bei ,biao zheng fen xi he guang cui hua xing neng ce shi 。ben wen cai yong jia quan he san ju qing an gong tong zuo wei qian qu ti zai gao wen xia huo de g-C3N4,wei liang jia quan zai g-C3N4de re ju ge guo cheng zhong qi zhao xian zhao de zuo yong ,bing ju jia quan de jia ru yi zhi le g-C3N4de jing li sheng chang ,bing ju zeng jia le g-C3N4bi biao mian ji ,zui da de bi biao mian ji gao da 137m2g-1。dui de dao de gao kong xi lv de g-C3N4yang pin jin hang duo chong biao zheng ce shi 。tong guo SEM、TEM、dan qi xi fu -tuo fu ke yi kan chu jia quan he san ju qing an gong tong zuo wei qian qu ti huo de de g-C3N4ju you duo kong jie gou bing ju bi biao mian ji (137m2g-1)xiang dui yu zhi jie duan shao san ju qing an huo de de g-C3N4de bi biao mian ji (8.36m2g-1)xian zhe di gao 。biao ming gai fang fa huo de de g-C3N4yang pin de ju you duo kong jie gou ,you li yu g-C3N4dui fan ying wu de xi fu 。cong XRDshu ju ke yi kan chu g-C3N4jing li che cun bian xiao ,biao ming jia ru wei liang jia quan yi zhi le g-C3N4yang pin re ju ge ,su duan le zai liu zi de chuan shu ju li 。tong shi jia quan de jia ru ye chan sheng que xian ,tong yang you zhu yu di gao guang cui hua xing neng 。shi yan xian shi gao kong xi lv de g-C3N4yang pin zai jiang jie qi tai wu ran wu yi bing chun shang ju you geng hao de guang cui hua huo xing xiang dui chun g-C3N4de guang cui hua huo xing di sheng le jin 12bei 。guang cui hua huo xing de xian zhe di sheng yuan yin ke gui na wei geng da bi biao mian ji 、na mi pian jie gou 、jie gou que xian deng gong tong zuo yong 。yin wei cai liao de biao mian ji zeng jia ,zeng da le yang pin yu fan ying wu de jie chu mian ji ,zeng jiang le dui fan ying wu de xi fu neng li ,di gong geng duo de fan ying wei dian ,you li yu guang cui hua fan ying ;tong shi zai kong qi zhong jia re cun zai re yang hua ke shi dui yang pin jin hang bao li ,shi yang pin bian cheng geng bao 、geng gao kong xi lv 、geng da bi biao mian ji de na mi pian ,zui zhong dao zhi geng hao guang cui hua xing neng 。2.zhi bei gao chan lv de g-C3N4guang cui hua ji ji guang cui hua xing neng ce shi 。chang gui fang fa zhi bei de g-C3N4chan lv bi jiao di ,yin ci ben wen kai fa le yi chong gao chan lv ,di cheng ben de fang fa qu zhi bei g-C3N4。tong guo shi yong wei liang de yi er quan chu li de san ju qing an zuo wei g-C3N4de qian qu ti ,zhi bei ju you gao chan lv gao cui hua huo xing de g-C3N4。yi er quan zai g-C3N4de re su ge zhong fa hui le xian zhao zuo yong ,yin wei yi er quan de CHOke yi yu san ju qing an de NH2jin hang su ju fan ying ,ke yi you xiao de yi zhi san ju qing an de sheng hua cong er di gao g-C3N4chan lv ,yong gai fang fa de dao de g-C3N4de chan lv bi chuan tong fang fa de chan lv di gao 10bei 。yi er quan de jia ru neng gou yi zhi le g-C3N4de jing li sheng chang ,bing zeng jia le ji bi biao mian ji ,zui da de bi biao mian ji gao da 119 m2g-1。SEM,TEMhe EPRjie guo biao ming ,zhi bei de guang cui hua ji ju you duo kong na mi pian jie gou ,tong shi ye cun zai dan kong wei que xian 。tong guo jiang yang pin zai ke jian guang （λ>420nm）xia dui qi tai yi yang hua dan （NO）he yi bing chun （IPA）de guang jiang jie lai ping gu suo de g-C3N4de guang cui hua huo xing 。yu chang gui fang fa huo de de g-C3N4xiang dui bi ,gao chan lv de g-C3N4na mi pian de guang cui hua huo xing de dao le hen da gai shan 。zai NOqu chu he jiang jie IPAshang fen bie di gao le 10bei he 8.3bei 。wei liang yi er quan de jia ru xian zhao di gao le guang cui hua huo xing ,yin ci zhe ge fang fa wei lu se hua xue kai bi le xin de tu jing yong yu kai fa di cheng ben ,gao huo xing de g-C3N4guang cui hua ji 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自辽宁大学的韩东远，发表于刊物辽宁大学2019-09-05论文，是一篇关于光催化论文,缺陷论文,多孔材料论文,去除论文,辽宁大学2019-09-05论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自辽宁大学2019-09-05论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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