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g-C3N4的吸附和光催化活性:第一性原理计算和实验研究

摘要第5-7页
Abstract第7-8页
第1章 绪论第13-58页
    1.1 研究背景第13页
    1.2 g-C_3N_4概述第13-17页
        1.2.1 氮化碳结构的发展历史第13-14页
        1.2.2 g-C_3N_4的合成方法第14-15页
        1.2.3 g-C_3N_4的光催化机理第15-17页
    1.3 提高g-C_3N_4光催化活性的方法第17-31页
        1.3.1 原料处理第17-18页
        1.3.2 g-C_3N_4产物处理第18-19页
        1.3.3 染料敏化第19-20页
        1.3.4 非金属掺杂第20-21页
        1.3.5 金属掺杂第21-22页
        1.3.6 共掺杂第22-23页
        1.3.7 g-C_3N_4基二元复合光催化剂第23-27页
        1.3.8 g-C_3N_4基多元复合光催化剂第27-29页
        1.3.9 g-C_3N_4与单质的复合物第29-31页
    1.4 三均三嗪基g-C_3N_4的第一性原理计算研究进展第31-49页
        1.4.1 三均三嗪基g-C_3N_4的晶胞结构、电子性质和热力学性质第31-34页
        1.4.2 g-C_3N_4纳米管第34-35页
        1.4.3 三均三嗪基g-C_3N_4掺杂体系第35-39页
        1.4.4 g-C_3N_4基复合光催化剂第39-43页
        1.4.5 小分子在三均三嗪基g-C_3N_4上的吸附第43-46页
        1.4.6 三均三嗪基g-C_3N_4上的光催化反应机制第46-49页
    1.5 均三嗪基g-C_3N_4的第一性原理计算研究进展第49-54页
        1.5.1 均三嗪基g-C_3N_4的晶胞结构和电子性质第49页
        1.5.2 均三嗪基g-C_3N_4掺杂体系第49-51页
        1.5.3 g-C_3N_4基复合光催化剂第51-54页
    1.6 g-C_3N_4的吸附活性第54-56页
    1.7 本论文的研究内容与研究意义第56-58页
第2章 g-C_3N_4的等电点和染料吸附活性第58-71页
    2.1 引言第58-60页
    2.2 实验部分第60-61页
        2.2.1 g-C_3N_4的合成第60页
        2.2.2 表征第60页
        2.2.3 Zeta电位测试第60-61页
        2.2.4 吸附活性测试第61页
    2.3 结果与讨论第61-70页
        2.3.1 相结构和微观形貌第61-62页
        2.3.2 红外光谱第62-63页
        2.3.3 紫外–可见漫反射光谱第63-64页
        2.3.4 氮吸附第64-65页
        2.3.5 XPS第65-66页
        2.3.6 等电点第66-68页
        2.3.7 染料吸附活性第68-70页
    2.4 本章小结第70-71页
第3章 直接 Z 型 g-C_3N_4/Ag_2WO_4复合物的制备和光催化活性增强机制第71-88页
    3.1 引言第71-73页
    3.2 实验部分第73-74页
        3.2.1 样品合成第73页
        3.2.2 表征第73-74页
        3.2.3 光催化活性测试第74页
        3.2.4 电化学测试第74页
    3.3 结果与讨论第74-86页
        3.3.1 相结构和钨酸银的原位生长第74-80页
        3.3.2 氮吸附第80-81页
        3.3.3 光学性质第81-82页
        3.3.4 光催化活性第82-83页
        3.3.5 光催化机理第83-86页
    3.4 本章小结第86-88页
第4章 卤素掺杂单层g-C_3N_4的第一性原理研究第88-100页
    4.1 引言第88-89页
    4.2 计算参数第89页
    4.3 结果与讨论第89-99页
        4.3.1 单层三均三嗪基g-C_3N_4的几何结构第89-90页
        4.3.2 单层g-C_3N_4的电子性质第90-91页
        4.3.3 F、Cl掺杂单层 g-C_3N_4体系的形成能第91-94页
        4.3.4 Br、I掺杂单层 g-C_3N_4体系的形成能第94页
        4.3.5 卤素掺杂单层g-C_3N_4体系的电子性质第94-97页
        4.3.6 功函数第97-98页
        4.3.7 光学性质第98页
        4.3.8 不同的掺杂浓度第98-99页
    4.4 本章小结第99-100页
第5章 三均三嗪基g-C_3N_4表面吸附CO_2的第一性原理研究第100-116页
    5.1 引言第100-101页
    5.2 计算参数第101-102页
    5.3 结果与讨论第102-115页
        5.3.1 单层三均三嗪基g-C_3N_4的几何结构第102页
        5.3.2 g-C_3N_4表面吸附CO_2模型的构建第102-105页
        5.3.3 吸附能第105-106页
        5.3.4 几何优化后 CO_2 在N2-2位吸附于g-C_3N_4表面的模型第106-107页
        5.3.5 初始间隔距离对N2-2位上吸附能的影响第107-108页
        5.3.6 多个CO_2分子在g-C_3N_4表面的吸附第108-111页
        5.3.7 CO_2 分子在单层g-C_3N_4与多层g-C_3N_4上的吸附的对比第111-112页
        5.3.8 CO_2分子吸附于g-C_3N_4表面的模型的电子性质第112-115页
    5.4 本章小结第115-116页
第 6 章 均三嗪基g-C_3N_4表面吸附 CO_2、O_2、NO和CO的第一性原理研究第116-134页
    6.1 引言第116-117页
    6.2 计算参数第117页
    6.3 结果与讨论第117-132页
        6.3.1 单层均三嗪基g-C_3N_4的几何结构第117-118页
        6.3.2 g-C_3N_4表面吸附小分子模型的构建第118-122页
        6.3.3 吸附能第122-124页
        6.3.4 最稳定的吸附模型的几何结构第124-127页
        6.3.5 最稳定的吸附模型的能带结构和功函数第127-129页
        6.3.6 最稳定的吸附模型的态密度和分子轨道第129-132页
        6.3.7 气体分子在单层g-C_3N_4与多层g-C_3N_4上的吸附的对比第132页
    6.4 本章小结第132-134页
第7章 结论与展望第134-137页
    7.1 结论第134-135页
    7.2 展望第135-137页
致谢第137-138页
参考文献第138-164页
博士期间已发表和待发表的学术论文第164-167页

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