新型高效可见光响应光催化剂的制备、表征及其性能研究

摘要

光催化技术对于在水处理中增强净化效率以及通过安全使用非传统的水源增加供水具有巨大的潜力。针对当前光催化技术领域中光催化剂存在光催化效率低，太阳能利用低等关键问题，围绕着开发高效，光响应范围宽这一目标来合成新型的光催化剂，以光催化剂的性能为导向来进行一系列异质结光催化剂的设计合成，使光催化剂性能能够得到一定程度的改进与提高。本论文主要的研究的内容如下：
　　1.综述了最近通过各种合成策略设计和构建在可见光响应光催化剂的进展，包括对传统催化剂改性如掺杂、染料敏化或形成异质结构，耦合π共轭结构,以及探索新型的可见光响应光催化剂。多相光催化的基本原理，可见光响应光催化的路径也被陈述。同时总结了可见光响应光催化剂在水处理方面的应用，如关于光催化降解有机化合物和无机污染物，以及光催化消毒。最后，总结了在这个新兴的研究领域。当前所面临的挑战和新视角方向，并提出了自己的思路。
　　2.采用高温煅烧法制备出新型环保的非金属g-C3N4/SiC异质结复合光催化剂，对其结构进行了表征，并考察了在可见光下降解目标降解物MG（孔雀石绿）的能力。结果表明复合催化剂对MG有高的降解效率，其高的光催化效果归因于g-C3N4在SiC表面上的原位生长，形成簇状结构光催化剂，使其能够与目标降解物分子的充分接触，并能够能够进一步增强对可见光的吸收，促进光激发产生光生载流子，能够有效抑制光生电子和光生空穴间的复合，并提高其分离效率，从而提高异质结光催化剂的光催化性能。
　　3.在酸性与碱性条件下分别利用光还原与水热法得到了不同的Ag基等离子体多元复合可见光催化剂，通过结构和对亚甲基蓝光催化降解性能测试，发现所得光催化剂可见光活性有不同程度的增加，特别是碱性条件下光还原法得到的催化剂有显著的活性提高。此类光催化剂结合了多种组分的优点，包括可见光活性，吸附性，电子传输和分离能力。

目录

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 可见光响应光催化的原理

1.3 可见光响应光催化剂概述

1.3 可见光响应光催化剂在水处理中的应用

1.4选题的背景及研究内容

第二章 新型非金属复合可见光催化剂g-C3N4/SiC的制备及性能研究

2.1引言

2.2实验部分

2.3催化剂的结构表征

2.4光催化性能测试

2.5 本章小结

第三章 高效稳定的Ag/AgCl/TiO2/石墨烯及Ag/Ag2O/TiO2/石墨烯异质结复合光催化剂制备及性能研究

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4 光催化性能分析

3.5 本章小结

第四章 总结与展望

4.1 总结

4.2 展望

参考文献

致谢

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