碳基纳米复合材料的设计合成与光（电）催化性能的研究

摘要

随着环境污染和能源危机等问题的加剧，各国的学者们都在努力寻求高效、低廉、无污染且稳定的催化系统，以求缓解或从根本上解决环境与能源问题。碳纳米材料由于独特的物理化学性质受到了广泛关注。将碳纳米材料与其他组分复合，所形成的纳米复合材料不仅具备了原组分的优点，而且能改进原材料存在的缺点，实现复合物性能的可设计性。本文合成了碳量子点（CQDs）、还原氧化石墨烯（RGO），将其与其他材料（BiVO4，LDHs等）结合形成纳米复合物，并探索了所制备催化剂的光催化和电催化性能，主要包括以下内容：
　　（1）通过超声-烧结法和水热合成法制备了两种不同形貌的CQDs/m-BiVO4纳米复合物，并用SEM、TEM、HRTEM、EDX、XRD、Raman和UV等方法研究了催化剂的形貌和基本性质，将其在可见光照射下应用于有毒污染物的降解，两种CQDs/m-BiVO4纳米复合物均表现出很好的光催化能力。
　　（2）通过一步水热法制备了CQDs/NiFe-LDH复合物催化剂，并用SEM、EDX、TEM、HRTEM、XRD、UV、Raman、IR、XPS、AFM、和PL等方法研究了催化剂的形貌及基本性质，将其应用于电催化水氧化，表现出了极高的电催化活性和结构稳定性。
　　（3）通过简易的一步共沉淀法合成了RGO/ZnCo-LDH复合物，并用SEM、EDX、TEM、HRTEM、XPS、XRD、Raman和电化学测试等方法研究了催化剂的形貌和基本性质，所制备的材料在电催化水氧化实验中展示了优异的电催化活性和稳定性。

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第一章 绪 论

1.1 纳米材料

1.2 纳米复合材料

1.3 光催化简介

1.4 电催化简介

1.4 本课题的立题依据、意义及研究内容

参考文献

第二章 CQDs对不同活性面的BiVO4光催化性能的增强的研究

2.1 仪器和试剂

2.2 实验及表征

2.3 结果与讨论

2.4 结论

参考文献

第三章 CQDs/NiFe-LDH复合催化剂的设计、合成及其在水氧化方面的应用

3.1 仪器和试剂

3.2 实验及表征

3.3 结果和讨论

3.4 结论

参考文献

第四章 RGO/ZnCo-LDH复合物的制备及对其水氧化催化性能的研究

4.1 仪器和试剂

4.2 实验及表征

4.3 结果和讨论

4.4 结论

参考文献

第五章 总结

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

致谢