中文摘要 | 第3-5页 |
英文摘要 | 第5-6页 |
1 绪论 | 第9-31页 |
1.1 引言 | 第9页 |
1.2 半导体材料光电催化产氢研究进展 | 第9-15页 |
1.2.1 半导体材料光电催化产氢机理 | 第9-11页 |
1.2.2 光催化产氢半导体材料 | 第11-15页 |
1.3 类石墨烯g-C_3N_4 的光催化研究现状 | 第15-23页 |
1.3.1 类石墨烯二维材料简介 | 第15-17页 |
1.3.2 g-C_3N_4 的结构和制备方法 | 第17-20页 |
1.3.3 g-C_3N_4 的性质和应用 | 第20-22页 |
1.3.4 影响g-C_3N_4 光催化效率的因素 | 第22-23页 |
1.4 g-C_3N_4 在光催化领域存在的问题和改进方法途径 | 第23-29页 |
1.4.1 纳米结构修饰 | 第23-25页 |
1.4.2 带隙工程 | 第25-27页 |
1.4.3 复合形成异质结 | 第27-29页 |
1.5 本论文主要研究的目的和内容 | 第29-31页 |
2 催化剂的制备与表征 | 第31-38页 |
2.1 实验试剂与仪器 | 第31-32页 |
2.2 样品的制备 | 第32-33页 |
2.2.1 大块g-C_3N_4 的制备(B-g-C_3N_4) | 第32页 |
2.2.2 剥离g-C_3N_4 的制备(E-g-C_3N_4) | 第32-33页 |
2.2.3 酸化g-C_3N_4 的制备(P-g-C_3N_4) | 第33页 |
2.3 光催化剂的表征 | 第33-35页 |
2.3.1 场发射电子显微镜(FE-SEM) | 第33-34页 |
2.3.2 X射线能谱(EDX) | 第34页 |
2.3.3 原子力学显微镜(AFM) | 第34页 |
2.3.4 Zeta电位(Z-potential) | 第34页 |
2.3.5 X射线衍射(XRD) | 第34页 |
2.3.6 红外光谱(FT-IR) | 第34页 |
2.3.7 拉曼(Raman) | 第34-35页 |
2.3.8 X射线光电子能谱(XPS) | 第35页 |
2.3.9 紫外可见吸收光谱(UV–visible absorption spectra) | 第35页 |
2.3.10 比表面积测定(BET) | 第35页 |
2.3.11 光致发光荧光谱(PL) | 第35页 |
2.4 光催化电极的制备 | 第35-36页 |
2.5 光催化分解水实验 | 第36页 |
2.6 光催化性能的表征 | 第36-38页 |
3 催化剂的表征结果与讨论 | 第38-50页 |
3.1 样品形貌 | 第38-39页 |
3.2 元素分析 | 第39页 |
3.3 纳米片层厚度分析 | 第39-40页 |
3.4 液相分散稳定性分析 | 第40-42页 |
3.5 样品的晶型结构 | 第42-43页 |
3.6 样品的化学结构 | 第43-44页 |
3.7 XPS分析 | 第44-46页 |
3.8 样品的光吸收性能 | 第46-47页 |
3.9 比表面积和孔径分析 | 第47-48页 |
3.10 载流子迁移性能表征 | 第48-49页 |
3.11 本章小结 | 第49-50页 |
4 催化剂的光电催化性能研究 | 第50-56页 |
4.1 线性伏安扫描(LSV) | 第50-51页 |
4.2 时间电流曲线(I-t) | 第51-52页 |
4.3 莫特-肖特基曲线(Mott–Schottky plots) | 第52-53页 |
4.4 电化学阻抗(EIS) | 第53-54页 |
4.5 本章小结 | 第54-56页 |
5 结论与展望 | 第56-58页 |
5.1 本论文的主要结论 | 第56页 |
5.2 后期工作及展望 | 第56-58页 |
致谢 | 第58-59页 |
参考文献 | 第59-68页 |
附录 | 第68页 |
A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第68页 |
B. 作者在攻读学位期间所获奖项 | 第68页 |