本文主要研究内容
作者韩晓雪（2019）在《石墨相氮化碳（g-C3N4）中非金属元素的多元可控掺杂及形貌调控》一文中研究指出：最近,能源危机和环境污染受到了人们越来越多地关注。半导体光催化技术已成为去除有机污染物和转换太阳能的最有吸引力的研究领域之一。作为一种无金属成分的光催化剂,石墨相氮化碳（g-C3N4）因其独特的电子结构、良好的物理化学稳定性以及合适的带隙（2.7 eV）等优点,已经被广泛应用于光分解水制氢、光降解有机污染物和光催化CO2还原等。然而,低的可见光利用率、小的比表面积和高的光生电穴复合率使得g-C3N4的光催化活性依然较低。为了提高g-C3N4的光催化性能,许多研究者采取了各种策略,例如杂原子掺杂、多孔化、纳米化和构建异质结等。本学位论文通过在g-C3N4中采用多元非金属元素掺杂以及对其形貌的调控,优化了g-C3N4的电子结构和性能。此外,我们利用SEM,TEM,EDS,XRD,FTIR,UV-vis,PL,XPS等手段对材料进行形貌、结构表征和性质测定,并通过降解罗丹明B（RhB）等有机染料和抗生素来测试其催化活性、稳定性和普遍适用性。相关工作如下:1.通过将硫源、硼源与三聚氰胺一起热解、聚合,成功将S、B引入g-C3N4骨架。所得S、B共掺g-C3N4（SBCN）材料具有超薄的片状形貌且杂原子均匀分布于基质中。与未掺杂g-C3N4相比,SBCN减小了带隙,增强了导电性并促进了光生电穴对的分离。SBCN材料在光催化降解有机染料方面具有优异的光催化性能、良好的稳定性和重复使用性。此外,我们基于材料的能带结构和活性物种捕获实验的结果解释了SBCN可能的光催化机理。2.高温热聚合磷源、硫源与三聚氰胺并辅以氯化铵化学吹制,成功制备了P、S共掺杂g-C3N4纳米片（PSCNNS）材料。氯化铵在高温下分解生成氯化氢和氨气,抑制前驱体聚合和片层的规则堆垛,从而得到超薄的PSCNNS材料。所得PSCNNS材料增强了可见光区域的吸收、光生电荷的分离和传输效率。与未掺杂、P或S单独掺杂和P、S共掺杂的g-C3N4材料相比,元素共掺杂和纳米片状形貌的协同效应使得PSCNNS具有显著的降解有机污染物的光催化性能。此外,该PSCNNS材料具有优异的光催化稳定性和可重复使用性。我们根据能带结构和活性物种捕获实验的结果解释了可能的光催化机理。3.通过将硼源和磷源的前驱体经过热聚合制备了硼磷共掺杂的石墨氮化碳（BPCN）材料,并借助热氧化腐蚀法对块体BPCN进行形貌调控制备得BPCN纳米片（BPCNNS）。引入的B原子和P原子可以显著改变g-C3N4的电子结构,拓展可见光吸收范围;纳米片的形貌提供了超薄结构、高比表面积和短电荷扩散程。两者协同作用促进了BPCNNS中光生电荷的分离,使其成为一种比g-C3N4、单元素掺杂g-C3N4和共掺杂g-C3N4用于去除RhB和土霉素更有效的光催化剂。同时,BPCNNS对RhB和土霉素的光催化降解方面表现出良好的稳定性。
Abstract
zui jin ,neng yuan wei ji he huan jing wu ran shou dao le ren men yue lai yue duo de guan zhu 。ban dao ti guang cui hua ji shu yi cheng wei qu chu you ji wu ran wu he zhuai huan tai yang neng de zui you xi yin li de yan jiu ling yu zhi yi 。zuo wei yi chong mo jin shu cheng fen de guang cui hua ji ,dan mo xiang dan hua tan （g-C3N4）yin ji du te de dian zi jie gou 、liang hao de wu li hua xue wen ding xing yi ji ge kuo de dai xi （2.7 eV）deng you dian ,yi jing bei an fan ying yong yu guang fen jie shui zhi qing 、guang jiang jie you ji wu ran wu he guang cui hua CO2hai yuan deng 。ran er ,di de ke jian guang li yong lv 、xiao de bi biao mian ji he gao de guang sheng dian xue fu ge lv shi de g-C3N4de guang cui hua huo xing yi ran jiao di 。wei le di gao g-C3N4de guang cui hua xing neng ,hu duo yan jiu zhe cai qu le ge chong ce lve ,li ru za yuan zi can za 、duo kong hua 、na mi hua he gou jian yi zhi jie deng 。ben xue wei lun wen tong guo zai g-C3N4zhong cai yong duo yuan fei jin shu yuan su can za yi ji dui ji xing mao de diao kong ,you hua le g-C3N4de dian zi jie gou he xing neng 。ci wai ,wo men li yong SEM,TEM,EDS,XRD,FTIR,UV-vis,PL,XPSdeng shou duan dui cai liao jin hang xing mao 、jie gou biao zheng he xing zhi ce ding ,bing tong guo jiang jie luo dan ming B（RhB）deng you ji ran liao he kang sheng su lai ce shi ji cui hua huo xing 、wen ding xing he pu bian kuo yong xing 。xiang guan gong zuo ru xia :1.tong guo jiang liu yuan 、peng yuan yu san ju qing an yi qi re jie 、ju ge ,cheng gong jiang S、Byin ru g-C3N4gu jia 。suo de S、Bgong can g-C3N4（SBCN）cai liao ju you chao bao de pian zhuang xing mao ju za yuan zi jun yun fen bu yu ji zhi zhong 。yu wei can za g-C3N4xiang bi ,SBCNjian xiao le dai xi ,zeng jiang le dao dian xing bing cu jin le guang sheng dian xue dui de fen li 。SBCNcai liao zai guang cui hua jiang jie you ji ran liao fang mian ju you you yi de guang cui hua xing neng 、liang hao de wen ding xing he chong fu shi yong xing 。ci wai ,wo men ji yu cai liao de neng dai jie gou he huo xing wu chong bu huo shi yan de jie guo jie shi le SBCNke neng de guang cui hua ji li 。2.gao wen re ju ge lin yuan 、liu yuan yu san ju qing an bing fu yi lv hua an hua xue chui zhi ,cheng gong zhi bei le P、Sgong can za g-C3N4na mi pian （PSCNNS）cai liao 。lv hua an zai gao wen xia fen jie sheng cheng lv hua qing he an qi ,yi zhi qian qu ti ju ge he pian ceng de gui ze dui duo ,cong er de dao chao bao de PSCNNScai liao 。suo de PSCNNScai liao zeng jiang le ke jian guang ou yu de xi shou 、guang sheng dian he de fen li he chuan shu xiao lv 。yu wei can za 、Phuo Schan du can za he P、Sgong can za de g-C3N4cai liao xiang bi ,yuan su gong can za he na mi pian zhuang xing mao de xie tong xiao ying shi de PSCNNSju you xian zhe de jiang jie you ji wu ran wu de guang cui hua xing neng 。ci wai ,gai PSCNNScai liao ju you you yi de guang cui hua wen ding xing he ke chong fu shi yong xing 。wo men gen ju neng dai jie gou he huo xing wu chong bu huo shi yan de jie guo jie shi le ke neng de guang cui hua ji li 。3.tong guo jiang peng yuan he lin yuan de qian qu ti jing guo re ju ge zhi bei le peng lin gong can za de dan mo dan hua tan （BPCN）cai liao ,bing jie zhu re yang hua fu shi fa dui kuai ti BPCNjin hang xing mao diao kong zhi bei de BPCNna mi pian （BPCNNS）。yin ru de Byuan zi he Pyuan zi ke yi xian zhe gai bian g-C3N4de dian zi jie gou ,ta zhan ke jian guang xi shou fan wei ;na mi pian de xing mao di gong le chao bao jie gou 、gao bi biao mian ji he duan dian he kuo san cheng 。liang zhe xie tong zuo yong cu jin le BPCNNSzhong guang sheng dian he de fen li ,shi ji cheng wei yi chong bi g-C3N4、chan yuan su can za g-C3N4he gong can za g-C3N4yong yu qu chu RhBhe tu mei su geng you xiao de guang cui hua ji 。tong shi ,BPCNNSdui RhBhe tu mei su de guang cui hua jiang jie fang mian biao xian chu liang hao de wen ding xing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自浙江理工大学的韩晓雪，发表于刊物浙江理工大学2019-05-08论文，是一篇关于石墨相氮化碳论文,元素掺杂论文,形貌调控论文,光催化性能论文,浙江理工大学2019-05-08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，资料来自浙江理工大学2019-05-08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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