石墨相氮化碳聚合物的結(jié)構調(diào)控及其光電性能研究.pdf

1、能源資源緊缺成為當前人類面臨的巨大挑戰(zhàn)之一，為了緩解能源緊缺、環(huán)境污染等問題，人們不斷開發(fā)并有效利用清潔能源，這其中，太陽能作為一種可再生能源可被廣泛的利用。石墨相氮化碳材料，由于其主要組成元素C、N在地球上儲量極為豐富，并且不含有金屬元素而被廣泛的研究，并且其還具有適宜的能帶結(jié)構和優(yōu)良的化學穩(wěn)定性等優(yōu)點，因此這種新型的非金屬半導體材料在光催化以及光電轉(zhuǎn)換方面具有廣闊的應用前景。
　　本論文主要通過物理球磨的改性方法著手，對傳統(tǒng)體

2、相CN材料進行形貌改性，并優(yōu)化出較為適宜的改性條件，進而利用這種方法來制備出不同尺寸的CN材料，將其用于光電轉(zhuǎn)換方面的研究，同時比較研究了三種制備光電極的方法，意在探究CN材料成膜性、界晶效應及粘合劑的選擇對其光電化學性能的影響，從而制備出性能優(yōu)異的光電極，論文主要包括以下兩個部分:
　　1.以雙氰胺為原料，高溫煅燒至550℃制備出體相CN，通過三種不同的球磨方法對體相CN進行形貌改性，并探究了球磨時間對CN材料的粒徑影響，實驗過

3、程中采用掃描電鏡、X射線衍射、比表面積測試及其它光譜儀器等對改性前后的CN材料進行了表征和分析。發(fā)現(xiàn)利用加水濕法球磨3h的方法制備得到的CN具有優(yōu)良的光電化學性能，這種方法不僅簡單易操作，并且節(jié)能環(huán)保。
　　2.采用加水濕法球磨3h的方法對體相CN進行形貌改性，再通過離心的方法對改性后的CN按其粒徑大小的差異進行分離，選用這三種不同尺寸的CN作為光電材料，采用三種制備光電極的方法，包括直接成膜、選用PEDOT-PSS或Nafion