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、在當前經濟社會快速發(fā)展的大環(huán)境下，隨著傳統(tǒng)碳氫化石燃料日漸枯竭，人類社會在不久的未來將面臨著嚴重的能源危機。隨著能源危機的日益嚴重，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。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，這種技術能夠

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復合半導體光催化劑在光催化產氫和有污染物去除以及同步實現等方面的研究和應用。
　　論文中采用煅燒法合成由不同前驅體(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、聚合方式和質子化程度等因

3、素對光催化效果的影響，在此基礎上引入不同比例的具有良好光吸收和上轉換效應的氮摻雜的石墨烯量子點(N-GQDs)。實驗結果表明，N-GQDs能夠很好的增強光催化劑的催化效果，當N-GQDs的負載量(wt％)為15%時光催化效果最佳，在可將光下，復合催化劑15N-CNU的光催化產氫速率是單純g-C3N4的2.16倍，產氫速率可達2.18 mmol·g-1·h-1，其相應的量子效率為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氫的催化劑進行結合，形成異質結，從而構建具有高效、穩(wěn)定的有機污染物光催化降解和同步分解水產氫的光催化體系，最終實現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量子點負載的CdS/CNU異質結催化劑，此催化劑能夠實現光催化降解對硝基苯酚并同時實現光催化析氫反應。在此基礎上，我們將具有良好光吸收的CDs引入，合成CDs/CdS/CNU三元復合光催化劑。實驗結果表明，當CDs的負載量(wt