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

1、清潔、可再生能源的發(fā)展是滿足全球能源需求不斷增加和化石燃料過度燃燒引起環(huán)境變化的關鍵，最有吸引力的是利用半導體光催化劑分解水制氫，將儲量豐富的太陽能轉變成潔凈、無污染的氫能。石墨相氮化碳(g-C3N4)因其擁有獨特的物理性質和化學性質，成為近年來科學技術領域的研究熱點，但g-C3N4作為半導體光催化劑還存在一些問題，光生電子-空穴復合嚴重、光電流響應低和量子效率低等。本文通過調控g-C3N4的形貌和聚集狀態(tài)以及摻雜金屬來提高可見光光催化

2、制氫活性。本文研究內容如下：
　　在熱解尿素制g-C3N4的過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構，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。
　　通過調控熱

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