【摘 要】
：
近年来,全球环境污染和能源过度消耗问题日益严重。很多学者致力于研究一种环保、可持续性策略来解决这些问题。半导体光催化技术是处理水体有机物污染的重要策略之一,它具有成本低、无污染、反应速度快等优点。以太阳能为能源的可见光催化析氢反应可有效缓解能源短缺。因此,开发具有高效光催化活性的催化剂是降解污染物和制得氢气的关键。石墨相氮化碳（g-C3N4）具有较高的稳定性、合适的禁带宽度等优点而备受关注。然而通
论文部分内容阅读
近年来,全球环境污染和能源过度消耗问题日益严重。很多学者致力于研究一种环保、可持续性策略来解决这些问题。半导体光催化技术是处理水体有机物污染的重要策略之一,它具有成本低、无污染、反应速度快等优点。以太阳能为能源的可见光催化析氢反应可有效缓解能源短缺。因此,开发具有高效光催化活性的催化剂是降解污染物和制得氢气的关键。石墨相氮化碳（g-C3N4）具有较高的稳定性、合适的禁带宽度等优点而备受关注。然而通过传统的煅烧法获得的块状的g-C3N4也有一些缺点,如光利用率低、比表面积小等。本文为了提高g-C3N4的光催化性能,通过调控形貌和构建缺陷位点的方式对其进行改性。采用一系列表征分析了所制备光催化剂的形貌、结构、组成等特性。并对可见光照下降解盐酸金霉素（CTC·HCl）和光催化产氢的反应机理进行了探究。主要研究成果有:通过简单的水热法结合煅烧法成功地制备了中空管状的g-C3N4（TCN）和含有氮空位的中空管状g-C3N4（ND-TCN-x,x代表氢氧化钾（KOH）的质量,分别为5,10,20,40 mg）光催化剂。考察了不同材料在可见光照下的析氢反应活性和对CTC·HCl的光催化降解性能。实验结果显示,与块状的g-C3N4（CN）相比,优化后的TCN和ND-TCN-10的比表面积显著增大,由11.1801 m~2/g分别增大到35.1347和47.1878 m~2/g;此外,在可见光照射下,ND-TCN-10的光催化降解效果最佳,达84.29%;光解水产氢的实验结果进一步验证了ND-TCN-10催化剂的性能优越性,与其他催化剂相比,其产氢率也最高,为235.68μmol g-1 h-1。这主要原因是因为空心管状结构增大了催化剂的比表面积、促进了光的多重反射效应以及赋予了电子定向转移的功能。同时,氮缺陷的引入可以改变g-C3N4的电子结构,使其带隙变窄,优化了载流子性能。因此,改性后的ND-TCN-10的光催化性能明显优于原始CN。最后,根据光催化剂的能带结构、自由基测试和ESR的结果,提出了可能的反应机制。
其他文献
目前,溶于水体中的有机污染物如抗生素成为水污染处理的难点。光催化技术利用太阳能,具有可持续,高效以及绿色等优点,成为处理抗生素污染的理想方法。已经发现,Bi2O3半导体具有合适的带隙,物理化学稳定性,对可见光响应等特点,是应用于光催化技术的理想半导体。但是,较弱的可见光吸收以及快速的光生载流子复合,削弱了其光催化活性。通过负载助催化剂,促进光生载流子的分离和转移,增强比表面积和活性位点数量是十分有
高效传输电磁能量和光子器件的微型化是光子集成电路（photonic integrated circuits,PICs）发展的两个重要问题。传统的介质波导和光子晶体可以用来导光,但是它们的尺寸受衍射效应的限制。亚波长光约束已经在高折射率介质纳米颗粒（NP）波导中得到了体现,这主要与纳米硅（Si）光子学的研究热点相关,但由于能量在其周围区域传播的比例相对较大,这类波导的致密性可能受到限制。在亚波长范围
近年来,经济的不断发展与人口的持续增长导致餐厨垃圾（FW）与剩余污泥（WAS）的数量不断增加。这二者在城市固体废物中占着相当大的比例,若不妥善处理,会对环境造成危害。厌氧共消化作为一种成熟且能够有效回收能源的技术,被广泛用于餐厨垃圾与剩余污泥的处理中。然而,餐厨垃圾的组成因地域的不同具有很大的差异。辣椒作为一种蔬菜和调味品被广泛的用于食品制作中,从而导致了辣椒素在餐厨垃圾中的积累。然而,辣椒素对餐
四环素作为最广泛应用之一的抗生素,造成的环境残留及污染已对全球环境、人类健康造成巨大威胁。电芬顿技术作为应用较广的高级氧化技术之一,由于其氧化性能强、效率高、二次污染风险低等特点受到重视。非均相电芬顿还可避免活性催化剂及过氧化氢在运输、保存、使用中的成本及降低活性等问题。本文采用硼氢化钠还原法制备了铜掺杂Fe@Fe2O3（CFF）这一非均相铁基固体催化剂。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）
近些年来,社会经济发展越来越迅速,人类对于能源的需求日益加大。为了进一步契合“环境保护和经济共同发展”主题,这就需要我们寻找高效无污染的能源。其中,杂化钙钛矿太阳能电池材料由于其较低的制造成本、环境友好及较高的光电转换效率吸引了越来越多人的广泛关注与研究。但是,在实际的应用中,此电池还是存在不能在室外长期稳定等问题。因此通过掺杂和电子维度的控制等调控方法提高其光电性能是十分有意义的。针对三维纯无机
有机氯化物,特别是氯苯酚类化合物（Chlorinated Phenols,CPs）被广泛应用于工农业生产中,已成为水和土壤环境中的主要污染物之一。由于氯原子（Cl）的存在,微量的CPs具有较高的致癌性、致突变性和毒性。同时,稳定的碳氯键（C-Cl）能抑制苯环裂解酶的活性,因此CPs在生态系统中具有很强的降解抗性。鉴于CPs的诸多危害,人们已经开发出许多高效的技术用于去除环境中的CPs污染物。与常见
随着航空航天技术与核物理的快速发展,越来越多的芯片需工作在辐照环境中,存在性能衰退甚至功能失效的威胁。而高可靠集成电路长期被国外禁运,关键的抗辐照加固技术也受到国外的封锁。因此,对集成电路进行辐照效应及加固设计研究,具有重要的国防和现代化意义。双倍速率同步动态随机存储器（Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory,DDR SD
计算机技术的发展加速了文化遗产的数字化进程,而虚拟现实技术作为一种新生技术,为文化遗产的数字化保护和传播提供了新范式。虚拟现实技术以其高度的沉浸感、趣味性和交互性,实现了人们在虚拟环境中与文化遗产的互动,为人们加深对文化遗产的理解创造了平台。文化遗产虚拟现实应用有着广泛的用户及应用场景,这对更便捷易得的显示与交互设备提出了要求。在此背景下,本研究旨在将虚拟现实技术与长沙窑文化相结合,开发一款基于V
在疫情的催化作用下,在线教育市场正处于飞速发展的阶段。从在线教育行业发展来看,教学服务是产品和用户之间的重要纽带,教学服务质量的专业性和效率性是在线教育产品获得良好口碑的关键点。在线教育CRM后台为教学服务相关人员查看并维护课程信息、讲师信息、学员信息等数据的功能。随着业务复杂度提升,CRM后台信息架构出现混乱,页面框架不统一,导致后台用户体验不良,降低教学服务的工作效率。论文围绕在线教育CRM即
随着光通信技术的发展,光通信已成为世界上最快速和稳定的通讯方式,作为光通信领域最重要的基础构件之一的半导体激光器的市场需求急剧增长,对其生产质量要求也日益严格。TO56是最常用的半导体激光器型号之一,但其质量检测主要依靠人工抽查,生产质量难以保证。因此,开发一种TO56自动化质量检测设备对光通信元器件生产行业具有重大意义。近年来,机器视觉和深度学习方法已被成功应用于各行业质量检测领域,基于此,本文