氮化碳(g-C3N4)的缺陷與活性位點(diǎn)調(diào)控及光催化產(chǎn)氫性能.pdf

1、清潔、可再生能源的發(fā)展是滿(mǎn)足全球能源需求不斷增加和化石燃料過(guò)度燃燒引起環(huán)境變化的關(guān)鍵，最有吸引力的是利用半導(dǎo)體光催化劑分解水制氫，將儲(chǔ)量豐富的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成潔凈、無(wú)污染的氫能。石墨相氮化碳(g-C3N4)因其擁有獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，成為近年來(lái)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，但g-C3N4作為半導(dǎo)體光催化劑還存在一些問(wèn)題，光生電子-空穴復(fù)合嚴(yán)重、光電流響應(yīng)低和量子效率低等。本文通過(guò)調(diào)控g-C3N4的形貌和聚集狀態(tài)以及摻雜金屬來(lái)提高可見(jiàn)光光催化

2、制氫活性。本文研究?jī)?nèi)容如下：
　　在熱解尿素制g-C3N4的過(guò)程中引入加熱分解產(chǎn)生活性氣體組分，獲得了具有珊瑚石空洞形貌的g-C3N4，空洞形貌的存在使g-C3N4的孔徑只存在一種微孔結(jié)構(gòu)，比表面積由20.242m-2g-1降低為4.073m-2g-1，與普通g-C3N4相比，空洞g-C3N4的循環(huán)穩(wěn)定性好，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，析氫活性逐漸提高，循環(huán)5次后活性提高了1.45倍，是普通g-C3N4的1.37倍。
　　通過(guò)調(diào)控?zé)?/p>

3、解溫度，獲得了混合相g-C3N4，相比于類(lèi)石墨相g-C3N4，該混合相g-C3N4聚集程度增加，硬度增加，比表面積為類(lèi)石墨相g-C3N4的1.92倍。在模擬太陽(yáng)光照射的條件下，混合相g-C3N4的析氫活性是類(lèi)石墨相g-C3N4的2.9倍。該研究闡明g-C3N4的聚集程度對(duì)光催化析氫活性的影響。
　　在熱解尿素制備g-C3N4的過(guò)程中引入金屬Ni作為反應(yīng)活性位點(diǎn)，獲得了金屬Ni摻雜g-C3N4催化劑。通過(guò)改變摻雜金屬Ni的含量，得到