類石墨烯相氮化碳的制備和改性以及光催化性能的研究.pdf

1、在當(dāng)前經(jīng)濟社會快速發(fā)展的大環(huán)境下，隨著傳統(tǒng)碳?xì)浠剂先諠u枯竭，人類社會在不久的未來將面臨著嚴(yán)重的能源危機。隨著能源危機的日益嚴(yán)重，環(huán)境污染問題也逐漸的突顯出來，尤其是水污染問題又顯得尤為突出。能源危機和環(huán)境污染也是目前世界各國普遍面臨和亟待解決的問題，如果不加以改善，人類社會的長久發(fā)展將無法實現(xiàn)。對于水體中那些難降解的有機污染物，尤其是持久性有機污染物，采用傳統(tǒng)的處理方法已很難將其徹底的去除。因此，如果能開發(fā)一種新的技術(shù)，這種技術(shù)能夠

2、將水體中的難降解有機污染物去除的同時獲得新能源(如氫氣)，從而實現(xiàn)污染治理與能源化同步，這樣不僅有利于解決環(huán)境污染的問題，同時也有利于緩解能源危機。因此，本論文系統(tǒng)研究了N-GQDs/CN-U和CDs/CdS/CNU復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑在光催化產(chǎn)氫和有污染物去除以及同步實現(xiàn)等方面的研究和應(yīng)用。
　　論文中采用煅燒法合成由不同前驅(qū)體(尿素、雙氰胺和三聚氰胺)煅燒所得到的g-C3N4催化劑，系統(tǒng)地研究了不同形貌、聚合方式和質(zhì)子化程度等因

3、素對光催化效果的影響，在此基礎(chǔ)上引入不同比例的具有良好光吸收和上轉(zhuǎn)換效應(yīng)的氮摻雜的石墨烯量子點(N-GQDs)。實驗結(jié)果表明，N-GQDs能夠很好的增強光催化劑的催化效果，當(dāng)N-GQDs的負(fù)載量(wt％)為15%時光催化效果最佳，在可將光下，復(fù)合催化劑15N-CNU的光催化產(chǎn)氫速率是單純g-C3N4的2.16倍，產(chǎn)氫速率可達2.18 mmol·g-1·h-1，其相應(yīng)的量子效率為5.25%。
　　另外，本論文擬將具有良好光催化降解有

4、機污染物的催化劑與光催化分解水產(chǎn)氫的催化劑進行結(jié)合，形成異質(zhì)結(jié)，從而構(gòu)建具有高效、穩(wěn)定的有機污染物光催化降解和同步分解水產(chǎn)氫的光催化體系，最終實現(xiàn)有機廢水的礦化去除及同步能源化。我們采用溶劑熱法合成不同比例CdS量子點負(fù)載的CdS/CNU異質(zhì)結(jié)催化劑，此催化劑能夠?qū)崿F(xiàn)光催化降解對硝基苯酚并同時實現(xiàn)光催化析氫反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上，我們將具有良好光吸收的CDs引入，合成CDs/CdS/CNU三元復(fù)合光催化劑。實驗結(jié)果表明，當(dāng)CDs的負(fù)載量(wt