构建多孔g-C3N4/ZnO异质结及其光催化性质研究开题报告
2020-05-02 17:57:19
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述 1.引言 太阳能是取之不尽用之不竭的清洁能源, 人类正致力开发高效的光催化剂, 以实现对太阳能的转化利用。
目前, 已开发出的光催化剂大体可分为三种:金属氧化物、硫化物(如 tio2、zno、cds等), 贵金属半导体(如 bi2moo6、biobr、ag3po4等),非金属半导体(如 g-c3n4, 红磷等)。
1972年,fujishima 等[1]报道了在紫外光照射下tio2光解水现象以来,光催化技术作为一个新领域 受到人们的广泛关注。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
研究问题:石墨相氮化碳(g-c3n4)因其存在着比表面积较小,光生电子和空穴分离效率低和禁带宽度相对较大等缺点,严重限制其光催化活性。
研究内容:本课题通过构建多孔g-c3n4/zno异质结的策略,可以有效抑制光生载流子快速复合,从而解决这一严重制约光催化活性的主要因素,提高其催化活性,并将其应用于解决水污染领域。
1. 以氰胺类化合物或富氮化合物作为前驱物,以微纳尺寸的无机盐氧化镁/碳酸镁为模板,焙烧制备多孔的g-c3n4中间体; 2. 以上述制备的多孔中间体为载体,以硝酸锌或者氯化锌为zno来源,采用浸渍法将多孔中间体浸渍于硝酸锌或者氯化锌的溶液中,离心干燥,随后二次热聚合,从而制备多孔g-c3n4/zno催化剂; 3. 测试多孔g-c3n4/zno的光催化性能,研究不同模板剂的尺寸对催化剂的性能影响,并且分别和单一多孔g-c3n4及g-c3n4/zno的进行对比; 4. 通过ir、uv、pl、xrd、sem、tem等表征手段来探究多孔结构及异质结的协同效应对催化性能的作用。