| 致谢 | 第6-8页 |
| 摘要 | 第8-10页 |
| Abstract | 第10-11页 |
| 主要符号说明 | 第16-22页 |
| 1 绪论 | 第22-26页 |
| 1.1 课题背景 | 第22-24页 |
| 1.1.1 温室效应与能源危机 | 第22-23页 |
| 1.1.2 CO_2资源化利用现状 | 第23-24页 |
| 1.2 课题来源 | 第24页 |
| 1.3 课题目标与内容 | 第24-26页 |
| 2 文献综述 | 第26-38页 |
| 2.1 半导体光催化还原CO_2 | 第26-31页 |
| 2.1.1 基本过程与原理 | 第26-29页 |
| 2.1.2 现有研究的反应系统类型 | 第29-30页 |
| 2.1.3 现有研究的催化剂类型 | 第30-31页 |
| 2.2 非金属半导体G-C_3N_4 | 第31-33页 |
| 2.2.1 g-C_3N_4研究历史简述 | 第31-32页 |
| 2.2.2 g-C_3N_4的基本性质 | 第32-33页 |
| 2.3 g-C_3N_4光催化还原CO_2研究现状 | 第33-36页 |
| 2.3.1 单纯g-C_3N_4光催化还原CO_2 | 第33-34页 |
| 2.3.2 g-C_3N_4基复合半导体光催化还原CO_2 | 第34-35页 |
| 2.3.3 g-C_3N_4结合CO_2吸附材料光催化还原CO_2 | 第35-36页 |
| 2.4 碱改性用于提升半导体光催化还原CO_2性能 | 第36页 |
| 2.5 本章小结 | 第36-38页 |
| 3 实验方法 | 第38-47页 |
| 3.1 试剂与仪器 | 第38-39页 |
| 3.1.1 原材料与试剂 | 第38-39页 |
| 3.1.2 主要实验仪器 | 第39页 |
| 3.2 材料表征方法 | 第39-41页 |
| 3.2.1 X-射线衍射(XRD) | 第39页 |
| 3.2.2 X-射线光电子能谱(XPS) | 第39-40页 |
| 3.2.3 元素分析(EA) | 第40页 |
| 3.2.4 扫描电镜(SEM) | 第40页 |
| 3.2.5 透射电镜(TEM) | 第40页 |
| 3.2.6 N_2吸脱附 | 第40页 |
| 3.2.7 傅立叶红外光谱(FTIR) | 第40-41页 |
| 3.2.8 拉曼光谱(Raman) | 第41页 |
| 3.2.9 紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS) | 第41页 |
| 3.2.10 光电流曲线(I-t曲线) | 第41页 |
| 3.2.11 光致发光光谱(PL) | 第41页 |
| 3.2.12 CO_2吸附量测试(TG) | 第41页 |
| 3.3 光催化还原CO_2测试系统与性能评价 | 第41-45页 |
| 3.4 光催化还原CO_2性能评价 | 第45页 |
| 3.5 原位漫反射傅里叶红外(In situ DRIFT)测试 | 第45-47页 |
| 4 不同前驱体制备g-C_3N_4光催化还原CO_2 | 第47-65页 |
| 4.1 实验部分 | 第47-48页 |
| 4.1.1 催化剂的制备 | 第47页 |
| 4.1.2 材料表征手段 | 第47页 |
| 4.1.3 光催化还原CO_2性能测试 | 第47-48页 |
| 4.2 不同前驱体所得g-C_3N_4材料性质 | 第48-56页 |
| 4.2.1 晶相与形貌 | 第48-52页 |
| 4.2.2 结构组成与元素分析 | 第52-54页 |
| 4.2.3 光吸收范围与能带结构 | 第54-56页 |
| 4.3 不同前驱体所得g-C_3N_4光催化还原CO_2性能 | 第56-59页 |
| 4.4 不同前驱体所得g-C_3N_4光催化还原CO_2性能差异讨论 | 第59-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-65页 |
| 5 表面碱修饰g-C_3N_4光催化还原CO_2 | 第65-80页 |
| 5.1 实验部分 | 第65-67页 |
| 5.1.1 催化剂的制备 | 第65页 |
| 5.1.2 材料表征手段 | 第65-66页 |
| 5.1.3 光催化还原CO_2性能测试 | 第66页 |
| 5.1.4 In situ DRIFT实验 | 第66页 |
| 5.1.5 计算方法 | 第66-67页 |
| 5.2 表面碱修饰对g-C_3N_4材料性质的影响 | 第67-71页 |
| 5.2.1 晶相与形貌 | 第67-68页 |
| 5.2.2 元素分析与CO_2吸附量 | 第68-70页 |
| 5.2.3 光吸收范围与PL光谱 | 第70-71页 |
| 5.3 表面碱修饰对g-C_3N_4光催化还原CO_2性能的影响 | 第71-79页 |
| 5.3.1 KOH修饰g-C_3N_4光催化还原CO_2的活性 | 第71-72页 |
| 5.3.2 KOH修饰g-C_3N_4光催化还原CO_2的稳定性 | 第72-74页 |
| 5.3.3 阴离子的影响 | 第74页 |
| 5.3.4 阳离子的影响 | 第74-75页 |
| 5.3.5 碱在g-C_3N_4表面的作用讨论 | 第75-77页 |
| 5.3.6 KOH与N_aOH作用差异的原因分析 | 第77-79页 |
| 5.4 本章小结 | 第79-80页 |
| 6 KOH活化后处理g-C_3N_4光催化还原CO_2 | 第80-94页 |
| 6.1 实验部分 | 第80-82页 |
| 6.1.1 催化剂的制备 | 第80-81页 |
| 6.1.2 材料表征手段 | 第81页 |
| 6.1.3 光催化还原CO_2性能测试 | 第81-82页 |
| 6.2 样品K-AUCN的材料性质分析 | 第82-91页 |
| 6.2.1 晶相与形貌 | 第82-85页 |
| 6.2.2 结构组成与元素分析 | 第85-89页 |
| 6.2.3 CO_2吸附性能与比表面积 | 第89页 |
| 6.2.4 光响应范围与光生电荷复合情况 | 第89-91页 |
| 6.3 样品K-AUCN光催化还原CO_2性能 | 第91-93页 |
| 6.3.1 K-AUCN光催化还原CO_2的活性 | 第91页 |
| 6.3.2 K-AUCN的再生循环稳定性 | 第91-92页 |
| 6.3.3 K-AUCN促进光催化还原CO_2反应的机理讨论 | 第92-93页 |
| 6.4 本章小结 | 第93-94页 |
| 7 CO_2吸附与光电子传输性能同时增强的三组分体系构建 | 第94-107页 |
| 7.1 实验部分 | 第94-96页 |
| 7.1.1 催化剂的制备 | 第94-96页 |
| 7.1.2 材料表征手段 | 第96页 |
| 7.1.3 光催化还原CO_2性能测试 | 第96页 |
| 7.2 各组分说明 | 第96-99页 |
| 7.2.1 二维多孔单晶TiO_2薄膜 | 第96-98页 |
| 7.2.2 AuCu纳米三棱体 | 第98-99页 |
| 7.2.3 CO_2吸附剂ZIF-8 | 第99页 |
| 7.3 两种三组分体系的构建与表征 | 第99-104页 |
| 7.3.1 构建方案 | 第99页 |
| 7.3.2 形貌与组成分析 | 第99-101页 |
| 7.3.3 比表面积与光吸收范围 | 第101-103页 |
| 7.3.4 光催化还原CO_2性能 | 第103-104页 |
| 7.4 三组分体系光催化还原CO_2机理 | 第104-106页 |
| 7.5 本章小结 | 第106-107页 |
| 8 结论与展望 | 第107-109页 |
| 8.1 主要结论 | 第107-108页 |
| 8.2 研究展望 | 第108-109页 |
| 参考文献 | 第109-128页 |
| 论文创新点 | 第128-129页 |
| 个人简历 | 第129-130页 |
