g-C3N4基复合光催化材料的仿生合成及光催化性能研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong593
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,由于光催化剂在控制环境污染和解决能源短缺中的潜在应用,人们一直致力于开发高性能的可见光光催化剂。石墨相氮化碳(g-C3N4)因具有可见光驱动的带隙(2.7 e V)、高热稳定性和化学稳定性以及易于制备等优点,成为一种新型光催化剂,并得到了广泛研究。本论文从可持续化学和绿色化学的角度出发,设计了一种仿生合成平台方法,即利用聚多巴胺(PDA)的多功能性仿生合成g-C3N4基复合光催化剂,并通过制备三种g-C3N4基复合光催化剂对该平台方法进行了验证。复合催化剂的合成有效促进了光吸收和光生电子-空穴分离效率,进而提高了g-C3N4的光催化性能。这种平台方法将推动g-C3N4基复合材料合成理论与技术的发展,促进高效、稳定的可见光响应光催化剂的进一步开发。首先,利用仿生粘合法制备了g-C3N4纳米片/碳化聚多巴胺(CNNS/CPDA)复合光催化剂。与传统制备方法相比,该方法将PDA的碳化和体相g-C3N4的剥离成片过程结合,简化了合成步骤。CNNS/CPDA表面光滑,呈现连续的纳米片结构。与g-C3N4相比,CNNS/CPDA复合光催化剂表现出更高的光催化活性,在可见光照射下60 min内降解罗丹明B(Rh B)的效率可达到98%。光催化活性的提高可归因于增强的光吸收和提高的光生电子-空穴分离效率。其次,受贻贝和贝类生物粘合与生物矿化机制的启发,利用PDA作为连接剂和诱导剂合成了g-C3N4纳米片/Ti O2(CNNS/Ti O2)异质结。在CNNS/Ti O2异质结中,尺寸约为5 nm的Ti O2纳米颗粒均匀分布在CNNS表面,并与CNNS形成异质结结构。与纯Ti O2和CNNS相比,CNNS/Ti O2异质结对Rh B降解具有更高的光催化性能,在可见光照射下60 min内能够降解几乎所有Rh B分子,并在四次循环后保持优异的稳定性。增强的光催化活性可归因于CNNS和Ti O2之间形成的异质结结构,该结构可有效促进光生电子-空穴的分离。最后,通过仿生粘合法制备了CNNS/PDA/CdS复合光催化剂。在CNNS/PDA/CdS样品中,直径约5-10 nm的CdS纳米颗粒分布在CNNS表面上。相比CdS和CNNS,CNNS/PDA/CdS复合光催化剂在可见光照射下降解Rh B的光催化性能最强,80 min内可降解97%的Rh B分子。光催化活性的提高可归因于增强的光吸收和光生电子-空穴分离效率。
其他文献
学位
王安忆是中国当代文坛具有较高影响力的一个作家,她在保持着高产的同时又保持着极高的创作质量。纵观王安忆的文学作品,空间性日益凸显,除了直接书写上海的《长恨歌》《富萍》等作品,也有大量对乡村空间、自然地理空间等进行书写的作品。而空间理论作为西方工业革命之后兴起的产物,近年来被逐步引入国内文学批评领域,对研究空间性明显的文学作品具有较高的指导意义。本文分别从作品中的空间元素和空间化的叙事两个方面对王安忆
伴随着我国经济下行、产业结构转型,以及高校扩招普通本专科学生数量不断增加,就业形势越发严峻。大学生本身就存在就业迷茫情绪,外部社会还在向其兜售就业焦虑。这让当代大学生的就业焦虑问题变得愈发严峻。因此研究职业生涯规划、职业成熟度和就业焦虑的现状,探究三者之间的关系意义深远。本研究在梳理了职业生涯规划、职业成熟度和就业焦虑的概念、影响因素、作用、测量工具以及相关研究的基础上,以天津市某高校大学生为研究
水库的大量修建改变了河流天然水文情势,打破了河流生态系统长期形成的动态平衡,造成河道萎缩、泄洪能力下降、营养物质沉积、水质恶化、生物栖息地环境变化,进而造成了水生生物种类及数量下降甚至濒临灭绝。因此,从传统水库调度转为生态调度势在必行,但目前我国水库生态调度研究主要集中于水量调度,忽略了河流天然动态变化特征,而水文过程的变化对水生生物的生长繁育又有较大影响,为此,本文以安康水库为研究对象,针对其目
目的研究远程医疗联合家庭管理的模式在房颤患者管理中的可行性和临床应用价值。方法2018年1月1日至2018年12月31日期间,于门诊就诊或住院的患者中入选满足条件的房颤患者272例,分为试验组及对照组,试验组为远程医疗联合家庭管理组,对照组为常规门诊随访组。利用医院内网系统完善患者的相关信息,试验组患者在正规治疗的基础上,每3个月常规门诊随访一次,此外通过远程互联网工具及手机APP设备,在家庭成员
沸腾传热是在自然界以及在工业生产中极为常见的一种现象,也是传热学的重要组成部分,其在金属热处理以及核工业安全等行业中广泛存在,提高沸腾传热过程中的换热效率显得尤其重要。但由于沸腾传热过程中涉及较为复杂的相变过程,并且存在气泡的运动以及液体的流动,因此其相关机理并不十分完善。本文针对不锈钢球在淬火液中的沸腾传热过程进行了数值模拟和实验研究,并分析了不同因素对沸腾传热过程的影响。本文借助于计算软件平台
随着工业时代的飞速进步,越来越多的工作岗位将被效率更高的机械设备取代,同时工业生产中越来越重视提高生产效率,减少生产成本。SCARA机械臂作为经典的平面四自由度的机器人,拥有较高的灵活性,运动速度快,重复定位的精度高等优点,在码垛、搬运、装配等领域的工业生产中被广泛应用。由于制造业的飞速发展以及行业竞争加剧,对SCARA机械臂的性能要求越来越高,在实际服役中,机械臂又面临复杂工况,不可避免的会产生
WRKY转录因子家族是植物转录因子家族中最重要的家族之一,其成员广泛参与植物生长发育的各个环节。作为转录水平上重要的调控因子,WRKY参与众多生长发育相关基因上游的激活子
背景:食管癌是常见的消化系统恶性肿瘤,我国拥有世界上最多的食管癌新确诊病例和死亡病例,而占绝大部分的是食管鳞癌患者,但早期食管癌临床症状隐匿、无特异性,因此食管癌患者诊断时临床分期大多数已是中晚期。尽管多学科治疗方法不断发展,但食管癌的预后改善却不明显,尤其是对既往化疗方案耐药的食管鳞癌患者。目前对于晚期复发转移性食管鳞癌并没有标准的二线及后线治疗方案的推荐。本研究回顾性评估了伊立替康联合雷替曲塞
背景与目的:近年来,氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)在工业领域得到大量使用,其他应用领域还包括临床疾病治疗、诊断、药品递送的新型载体等。由于GO材料的大量使用,其释放到环境中也对人类和水中生物的健康构成潜在威胁。纳米材料的大小显著影响许多细胞参数,如氧化应激、免疫应答和细胞活力等环节。GO的尺寸大小与表面氧化可能影响其在不同模型上的性质和相关毒性。因此,确定不同粒径大小的GO之间关