14687.氧化鋯石墨相氮化碳復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究

1、分類號：密級：UDC：編號：氧化鋯石墨相氮化碳復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究PreparationPhotocatalyticPropertiesofZirconiumOxideGraphitePhaseCarbonNitrideComposite學(xué)位授予單位及代碼：長春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：化學(xué)（070300）研究方向：納米化學(xué)申請學(xué)位級別：碩士指導(dǎo)教師：徐蕾教授研究生：杜佳歡論文起止時(shí)間：2014.09—20

2、15.12I摘要本論文針對目前gC3N4光催化劑可見光吸收效率低，光生載流子復(fù)合過快，可見光利用率低和回收困難等問題。而ZrO2是唯一一種將酸堿性、氧化還原性于一體的金屬氧化物半導(dǎo)體，屬于寬帶半導(dǎo)體。分別制備了氧化鋯（ZrO2）及氧化鋯負(fù)載氮化碳（ZrO2gC3N4）納米復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料，系統(tǒng)研究了兩種納米復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料的光催化行為，探討了ZrO2gC3N4光催化降解羅丹明B（RhB）和對硝基苯酚（PNP）的機(jī)理。具體研究如下

3、：1.利用水熱法，沉淀劑的濃度為1molL，溶液的pH值為11.5時(shí)，制備出單斜與四方相混合，粒徑均一的橢圓形氧化鋯負(fù)載石墨相氮化碳半導(dǎo)體可見光光催化材料。首次采用超聲法制備氧化鋯負(fù)載石墨相氮化碳納米粒子，其化學(xué)式為xZrO2gC3N4，其中x=10wt.%15wt.%20wt.%30wt.%。通過X射線粉末衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜、紫外可見漫反射光譜、熒光光譜、光電流響應(yīng)實(shí)驗(yàn)和X射線光電子能譜對該復(fù)合材料的

4、形貌、組成和結(jié)構(gòu)、光吸收性質(zhì)以及表面物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征；2.通過在可見光條件下降解有機(jī)染料（RhB）對其光催化活性進(jìn)行了評價(jià)；測定了在制備ZrO2中不同沉淀劑的濃度及不同溶液的pH值對光催化降解效率的影響。結(jié)果表明：ZrO2gC3N4納米復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料的活性隨著ZrO2負(fù)載量（0%30%）增加先增強(qiáng)后減弱，15%ZrO2gC3N4的光催化效果明顯好于純gC3N4；ZrO2gC3N4復(fù)合材料光催化降解RhB的效率由大到小的順序是