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二维(2D)纳米片材料,因其具有较大的比表面积和可调控的电子结构,是一种有很大的潜在应用价值的半导体光催化材料。同时,将金属负载于二维纳米片表面,能促进电子-空穴对的产生并抑制其分离,从而提高光催化活性。本论文成功制备了三种金属负载二维纳米片增强型复合光催化材料,通过多种分析测试手段对所制备的复合材料进行了表征,并考察了其光催化性能,进一步探讨了光催化活性增强的机理。具体研究内容如下:1.通过溶剂热法制备了二维CoS纳米片材料,采用光致还原法将Ag颗粒负载于CoS表面,合成出了不同比例的Ag/CoS等离子体复合光催化材料。采用XRD、XPS、TEM、UV-Vis DRS等方法对制备的复合材料进行了表征,结果表明,CoS纳米片表面成功负载金属Ag颗粒,并且Ag颗粒产生了等离子体共振效应(SPR),大大增强了复合材料的可见光吸收能力。通过可见光降解亚甲基蓝(MB)的实验考察复合材料的光催化活性,实验结果显示,2%Ag/CoS复合材料的光催化降解活性最高,其对MB溶液的降解率达到了72.7%,远高于CoS的降解效率,并具有良好的稳定性。光催化机理研究发现,在光降解MB的过程中,起主要作用的是超氧负离子。2.通过煅烧和剥离法制备了超薄KCa2Nb3O10纳米片,采用沉积-沉淀法将纳米Au颗粒负载于KCa2Nb3O10纳米片表面,制备了Au/KCa2Nb3O10等离子体复合光催化材料。采用XRD、XPS、TEM、UV-Vis DRS等方法对制备的复合材料进行了表征,结果表明,金属Au纳米颗粒成功负载到KCa2Nb3O10纳米片表面,并且产生了SPR效应,使Au/KCa2Nb3O10复合材料具有可见光响应性。可见光催化降解盐酸四环素(TC)实验的结果显示,Au负载量为2%时,该复合材料的光催化活性最高。Au/KCa2Nb3O10复合材料光催化机理探讨发现,在光降解TC的过程中,起主要作用的是空穴和超氧负离子。3.以尿素为前驱体,通过热聚合法制备了g-C3N4层状褶皱纳米片,采用乙二醇共热法制备了Cu/g-C3N4复合光催化材料。通过XRD、XPS、TEM、FT-IR等方法对复合材料进行了表征,结果表明,纳米Cu颗粒成功沉积到g-C3N4表面。考察了Cu/g-C3N4复合材料可见光分解水制氢性能,结果显示,与单体g-C3N4相比,Cu的引入能有效促进光生电子-空穴对的分离,从而增强复合材料的可见光分解水制氢性能。