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《南昌航空大学》 2018年
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类石墨相氮化碳复合材料的合成及其光催化性能的研究

聂玉春  
【摘要】:社会和经济的快速发展,引发传统能源日趋减少和环境污染等严峻问题,使得人类社会在发展同时面临能源和环境污染两大难题。其中水污染问题尤其引起人们的关注。一般来说,水污染主要是由重金属离子污染和激素、染料、农药、全氟有机化合物(PFOCs)等引起的有机污染组成,尤其废水中的有机物及中间体具有"三致"作用,严重威胁到人类健康。因此,能开发一种去除水体中有机污染物同时得到清洁能源(如H_2)的新方向,将可以实现污染资源化同步能源化。故本论文我们系统的讨论B-CN/CNS复合非金属催化剂在光催化方面的应用和GQDs/TCN复合催化剂实现光催化降解多种污染物协同产氢的应用。论文采用以不同前驱体材料(硫脲,三聚氰胺)合成CN和CNS,CNS与苯甲酸功能化的CN结合,合成一系列不同比例的B-CN/CNS的复合催化剂,系统研究复形成的结构和性质对光催化剂活性的影响,通过一系列实验可知当B-CN的复合比例10%时(10%B-CN/CNS)光催化产氢效率最高为0.4915 mmol·g~(-1)·h~(-1),相对于CNS和通过煅烧法得到的CN-U/CN-T的产氢效率,催化性能提高1.96倍和1.76倍。此外本论文基于石墨烯量子点的良好的电子传输能力和上转换效应,我们利用溶剂热法将GQDs与TCN(CNS/Mn-N-TiO_2)结合,实验结果证明,GQDs的复合对复合催化剂的催化性能有效提高,其中GQDs的负载比例为5%时,CNS的比例40%时,即5%GQDs/TCN-0.4的催化性能最好,在对硝基苯酚(4-NP)体系中光催化产氢效率为0.8735 mmol·g~(-1)·h~(-1),对应的对硝基苯酚(4-NP)的去除率为88.5%,同时为了研究不同有机污染物体系对产氢速率的影响,我们还研究了环丙沙星(CIP)和邻苯二甲酸二乙酯(DEP)溶液体系中的光催化裂解水产氢,本论文深入研究不同有机污染物对光催化制氢速率的影响机理,为光催化协同的实现提供了理想方案,同时也为废水中有机污染物的去除和同时新能源的生成开辟了一条新的途径。
【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TB33;O643.36

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