gC3N4BiRr复合光催化材料制备及性能研究.docx

⑧论文作者签名： ⑧ 论文作者签名： 夔鱼!垫 指导教师签名：二怨二 评阅人3： 一丝 釜避薹 论文评阅人1： 量 评阅人2： 监鼙。一 评阅人4： 评阅人5： 答辩委员会主席： 生叠婆塑鱼豳!兰盔叠 委员1： 遂堑塾叠j塑叠嗵吐么叠 委员2： 查垦壹邀煎逝丝叁星 委员3： 粒盔凇幽!堕翌望聋塑筮煎通!必 委员4： 委员5： 答辩日期：壹璺二圣缉兰旦土三旦 万方数据 ⑧Author’s ⑧ Author’s signature． 堡姻丝 Supervisor’S signature： 酞伧mam嘶ewers．—卫啦盥叫等———一 Examining Committee Chairperson： Examining Committee Members： Date oforal defence： 旦i出f丝』 万方数据 浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：藤奄阮 签字日期： 如心年弓月”目 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 浙江大学 有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝江杰鲎 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：搽首目 撕张叩≯ 字吼硝年川f7．日 签字日期炙呱年弓月哆目 万方数据 摘要摘要 摘要 摘要 能源与环境危机是人类目前面临的最严峻的问题，寻找环境友好清洁能源一 直是科学界研究的热点。光催化技术能够利用自然中取之不尽的太阳能，在能源 与环境保护领域具有广泛的应用前景。特别是光催化技术可在比较温和的条件下 将有机污染物降解，不仅成本低廉，而且环保无二次污染，已成为一种极具发展 前景的环境污染治理技术。 类石墨结构氮化碳(g—C3N4)因其独特的电子结构、对可见光响应、物理化 学性质稳定、成本低廉等优点，成为备受关注的一种新型光催化剂。然而通过传 统热聚合方法制各出的g-C3N4颗粒尺寸大、比表面积低、量子效率低，限制了 g—C3N4的应用。针对以上问题，本文将球磨工艺与水热质子化处理工艺相结合制 备了多孔g-C3N4，以提高其比表面积；在此基础上控制BiOBr晶粒在多孔g-C3N4 表面生长形成异质结结构，获得g—C3N4／BiOBr复合光催化材料。本文对材料的 制备、结构与性能进行了研究，主要研究内容和结论如下： (1)采用机械球磨法对g—C3N4进行预处理，分析了球料比、物料溶剂比、 球磨时间与球磨转速等球磨工艺参数对g-C3N4粒度、．形貌以及光催化性能的影 响。结果表明：当球料比为30：1，物料溶剂比为1：1，球磨时间为4h，球磨转速 为200 r／min时g—C3N4粒径分布最窄，颗粒最均匀。球磨预处理之后g-C3N4比表 面积增大，对CR与RhB溶液的吸附率是球磨前的2．24、1．03倍：可见光照射 下对CR与RhB溶液的降解速率是球磨前的2．9、4．5倍。 (2)采用水热法利用硫酸对球磨后的g—C3N4进行质子化处理，获得具有多 孔结构的g-C3N4，考察了质子化条件对g．C3N4形貌、结构的影响，分析了多孔 g．C3N4的光谱学特性、光电性能及光催化性能。结果表明：当质子化过程中的硫 酸溶液浓度为0．4mol／L时，制备出的g-C3N。具有较好的纳米多孔结构，比表面 积提高到30．9 m2／g，达到初始样品的8．9倍。多孔g-C3N4通过多孔结构、晶粒 细化及表面缺陷等因素有效促进光生电子．空穴对高效迁移与分离，延长了载流 子寿命，提高了量子效率。此外，质子化处理使得g-C3N4表面带正电荷，对负 电性染料CR的吸附及光催化降解能力显著提升，表现出对负电性染料的选择性 降解。 (3)采用水热法实现BiOBr晶粒在多孔g-C3N4表面的生长，制各出 g．C3N4／BiOBr复合光催化材料，对产物形貌、结构、光学性能、光催化性能、光 催化剂重复利用性、光催化活性物质以及光催化机理等进行了研究。结果表明： 万方数据 浙江大学硕士学位论文水热条件下BiOBr晶粒均匀负载在多孔g．C3N4表面，形成g-C3N4／BiOBr复合光 浙江大学硕士学位论文 水热条件下BiOBr晶粒均匀负载在多孔g．C3