14687.氧化鋯石墨相氮化碳復合材料的制備及其光催化性能的研究

1、分類號：密級：UDC：編號：氧化鋯石墨相氮化碳復合材料的制備及其光催化性能的研究PreparationPhotocatalyticPropertiesofZirconiumOxideGraphitePhaseCarbonNitrideComposite學位授予單位及代碼：長春理工大學（10186）學科專業(yè)名稱及代碼：化學（070300）研究方向：納米化學申請學位級別：碩士指導教師：徐蕾教授研究生：杜佳歡論文起止時間：2014.09—20

2、15.12I摘要本論文針對目前gC3N4光催化劑可見光吸收效率低，光生載流子復合過快，可見光利用率低和回收困難等問題。而ZrO2是唯一一種將酸堿性、氧化還原性于一體的金屬氧化物半導體，屬于寬帶半導體。分別制備了氧化鋯（ZrO2）及氧化鋯負載氮化碳（ZrO2gC3N4）納米復合半導體光催化材料，系統(tǒng)研究了兩種納米復合半導體光催化材料的光催化行為，探討了ZrO2gC3N4光催化降解羅丹明B（RhB）和對硝基苯酚（PNP）的機理。具體研究如下

3、：1.利用水熱法，沉淀劑的濃度為1molL，溶液的pH值為11.5時，制備出單斜與四方相混合，粒徑均一的橢圓形氧化鋯負載石墨相氮化碳半導體可見光光催化材料。首次采用超聲法制備氧化鋯負載石墨相氮化碳納米粒子，其化學式為xZrO2gC3N4，其中x=10wt.%15wt.%20wt.%30wt.%。通過X射線粉末衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、傅里葉紅外光譜、紫外可見漫反射光譜、熒光光譜、光電流響應實驗和X射線光電子能譜對該復合材料的

4、形貌、組成和結構、光吸收性質以及表面物理化學性質進行了表征；2.通過在可見光條件下降解有機染料（RhB）對其光催化活性進行了評價；測定了在制備ZrO2中不同沉淀劑的濃度及不同溶液的pH值對光催化降解效率的影響。結果表明：ZrO2gC3N4納米復合半導體光催化材料的活性隨著ZrO2負載量（0%30%）增加先增強后減弱，15%ZrO2gC3N4的光催化效果明顯好于純gC3N4；ZrO2gC3N4復合材料光催化降解RhB的效率由大到小的順序是