| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 引言 | 第12-32页 |
| 1.1 研究背景 | 第12页 |
| 1.2 光催化氧化水处理技术 | 第12-21页 |
| 1.2.1 光催化氧化反应机理 | 第12-13页 |
| 1.2.2 光催化材料概述 | 第13-14页 |
| 1.2.3 石墨相氮化碳(g-C_3N_4) | 第14-21页 |
| 1.2.3.1 g-C_3N_4的发展简介 | 第14-15页 |
| 1.2.3.2 g-C_3N_4的基本性质 | 第15-16页 |
| 1.2.3.3 g-C_3N_4形貌与尺寸调控方法 | 第16-18页 |
| 1.2.3.4 g-C_3N_4能带结构调控方法 | 第18-21页 |
| 1.2.4 光催化氧化技术存在的问题 | 第21页 |
| 1.3 臭氧氧化水处理技术 | 第21-23页 |
| 1.3.1 非均相催化臭氧氧化技术简介 | 第22-23页 |
| 1.3.2 非均相催化臭氧氧化存在的问题 | 第23页 |
| 1.4 光催化-臭氧耦合氧化水处理技术 | 第23-29页 |
| 1.4.1 光催化-臭氧耦合氧化反应机理 | 第24-26页 |
| 1.4.2 光催化-臭氧耦合氧化技术的优势 | 第26-27页 |
| 1.4.3 催化材料研究现状及g-C_3N_4的催化潜力分析 | 第27-29页 |
| 1.5 课题研究内容及目标 | 第29-32页 |
| 第2章 块状g-C_3N_4可见光催化-臭氧耦合降解草酸 | 第32-46页 |
| 2.1 前言 | 第32页 |
| 2.2 材料与方法 | 第32-36页 |
| 2.2.1 实验试剂、材料与仪器 | 第32-35页 |
| 2.2.2 实验方法 | 第35-36页 |
| 2.2.2.1 块状g-C_3N_4的制备 | 第35页 |
| 2.2.2.2 材料表征 | 第35页 |
| 2.2.2.3 光催化-臭氧耦合降解污染物实验 | 第35-36页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第36-45页 |
| 2.3.1 g-C_3N_4的结构特性 | 第36-39页 |
| 2.3.2 g-C_3N_4的光电特性 | 第39-41页 |
| 2.3.3 单一过程与耦合过程降解草酸的效率对比 | 第41-43页 |
| 2.3.4 耦合过程反应机理推测 | 第43-45页 |
| 2.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第3章 g-C_3N_4与同类材料的可见光-臭氧耦合催化活性对比 | 第46-60页 |
| 3.1 前言 | 第46-47页 |
| 3.2 实验方法 | 第47-48页 |
| 3.2.1 不同纳米碳的制备 | 第47页 |
| 3.2.2 材料表征 | 第47页 |
| 3.2.3 光催化-臭氧耦合降解污染物实验 | 第47-48页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第48-58页 |
| 3.3.1 纳米碳材料的结构特性 | 第48-51页 |
| 3.3.2 纳米碳材料的光电特性 | 第51-53页 |
| 3.3.3 纳米碳材料在不同氧化过程的催化活性对比 | 第53-57页 |
| 3.3.4 氧化过程的活性物种分析 | 第57-58页 |
| 3.4 本章小结 | 第58-60页 |
| 第4章 多孔g-C_3N_4可见光催化-臭氧耦合矿化对羟基苯甲酸的路径与规律 | 第60-72页 |
| 4.1 前言 | 第60页 |
| 4.2 实验方法 | 第60-61页 |
| 4.2.1 多孔g-C_3N_4 (PGCN)的制备 | 第60-61页 |
| 4.2.2 材料表征 | 第61页 |
| 4.2.3 光催化-臭氧耦合降解污染物实验 | 第61页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第61-71页 |
| 4.3.1 PGCN的结构及光吸收特性 | 第61-65页 |
| 4.3.2 PGCN光催化氧化活性及主导活性物种 | 第65-66页 |
| 4.3.3 PGCN光催化-臭氧耦合氧化活性及主导活性物种 | 第66-68页 |
| 4.3.4 耦合过程矿化对羟基苯甲酸的路径及规律 | 第68-71页 |
| 4.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第5章 原位EPR揭示g-C_3N_4可见光催化-臭氧耦合氧化反应机理 | 第72-92页 |
| 5.1 前言 | 第72-73页 |
| 5.2 实验方法 | 第73-76页 |
| 5.2.1 块状g-C_3N_4及g-C_3N_4纳米片的制备 | 第73页 |
| 5.2.2 材料表征 | 第73页 |
| 5.2.3 光催化-臭氧耦合降解污染物实验 | 第73页 |
| 5.2.4 原位EPR分析方法 | 第73-75页 |
| 5.2.5 活性氧自由基在线捕获技术 | 第75-76页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第76-91页 |
| 5.3.1 g-C_3N_4的结构及光电性质 | 第76-79页 |
| 5.3.2 Vis/O_2/g-C_3N_4与Vis/O_3/g-C_3N_4的氧化效率对比 | 第79页 |
| 5.3.3 光激发生成电子及电子被捕获过程 | 第79-84页 |
| 5.3.4 光催化氧化过程中活性氧自由基生成规律 | 第84-86页 |
| 5.3.5 光催化-臭氧耦合过程中活性氧自由基生成规律 | 第86-90页 |
| 5.3.6 可见光催化与臭氧高协同氧化效应的机理分析 | 第90-91页 |
| 5.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 第6章 g-C_3N_4能带结构对可见光-臭氧耦合催化活性的影响规律 | 第92-108页 |
| 6.1 前言 | 第92页 |
| 6.2 实验方法 | 第92-93页 |
| 6.2.1 具有不同能带结构g-C_3N_4的制备 | 第92页 |
| 6.2.2 材料表征 | 第92-93页 |
| 6.2.3 光催化-臭氧耦合降解污染物实验 | 第93页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第93-106页 |
| 6.3.1 g-C_3N_4系列材料的结构特性变化 | 第93-98页 |
| 6.3.2 g-C_3N_4系列材料的能带结构变化 | 第98-100页 |
| 6.3.3 g-C_3N_4系列材料的催化活性对比 | 第100-102页 |
| 6.3.4 “能带结构-催化活性”的构效关系 | 第102-106页 |
| 6.4 本章小结 | 第106-108页 |
| 第7章 g-C_3N_4在光催化-臭氧耦合过程的结构及催化稳定性 | 第108-124页 |
| 7.1 前言 | 第108页 |
| 7.2 实验方法 | 第108-110页 |
| 7.2.1 g-C_3N_4的制备 | 第108页 |
| 7.2.2 材料表征 | 第108-109页 |
| 7.2.3 光催化-臭氧耦合氧化实验 | 第109页 |
| 7.2.4 量子化学计算 | 第109-110页 |
| 7.3 结果与讨论 | 第110-122页 |
| 7.3.1 g-C_3N_4在光催化-臭氧耦合过程中的化学稳定性 | 第110-114页 |
| 7.3.2 ·OH氧化分解g-C_3N_4的反应路径 | 第114-118页 |
| 7.3.3 g-C_3N_4可见光催化-臭氧耦合处理有机污染物的的活性及稳定性 | 第118-122页 |
| 7.4 本章小结 | 第122-124页 |
| 第8章 结论与展望 | 第124-126页 |
| 8.1 结论 | 第124-125页 |
| 8.2 创新点 | 第125页 |
| 8.3 展望 | 第125-126页 |
| 参考文献 | 第126-144页 |
| 致谢 | 第144-146页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第146-150页 |
