2  不同原料制备g-C3N4及其光催化性能研究 9

2。1 引言 9

2。2 实验部分 9

2。2。1 实验试剂 9

2。2。2 实验仪器 10

2。2。3 不同g-C3N4的制备 10

2。2。4 不同g-C3N4的表征 11

2。2。5 可见光催化活性测试 11

2。2。6 光电流测试 12

2。3 结果与讨论 13

2。3。1 不同g-C3N4的形貌与结构 13

2。3。2 不同g-C3N4对RhB的可见光催化性能研究 17

2。4 本章小结 21

3  Ag2CO3/g-C3N4二元复合材料的制备及其光催化性能研究 22

3。1 引言 22

3。2 实验部分 23

3。2。1 实验试剂 23

3。2。2 实验仪器 23

3。2。3 Ag2CO3/g-C3N4纳米复合材料的合成 23

3。2。4 Ag2CO3/g-C3N4纳米复合材料的表征 24

3。2。5 Ag2CO3/g-C3N4纳米复合材料可见光催化活性测试 24

3。3 结果与讨论 25

3。3。1 Ag2CO3/g-C3N4纳米复合材料的形貌与结构 25

3。3。2 Ag2CO3/g-C3N4纳米复合材料对染料的可见光催化性能研究 27

3。4 本章小结 34

结  论 35

致  谢 36

参 考 文 献 37

附录 42

1  绪论

近几个世纪以来，人类社会飞速发展，化石燃料资源消耗严重，造成的资源短缺以及环境污染不可估量。寻找清洁可再生的绿色能源已成为全世界迫在眉睫的任务。半导体光催化，利用了太阳能这一地球上最丰富环保的可持续能源，可以将低密度光能转化为化学能或高密度可存储的氢能，实现有机污染物降解以及光解水制氢等应用，在能源、环境等领域展现出广阔的应用前景，受到研究人员普遍关注。目前对光催化剂的研究主要集中在以TiO2和SnO2等为代表的含金属元素的半导体材料。这类材料化学性质稳定，价格便宜，在紫外光下催化效率较高。然而在太阳光中紫外光的比例只占5%左右，大约47%的可见光无法被利用[18]。因此开发高效可见光响应的光催化材料对促进光催化制氢和光解有机污染物具有重要的意义。论文网

1。1半导体光催化剂概述

1。1。1半导体光催化原理

半导体是指常温常压下导电性能介于导体与绝缘体之间的一类材料，其能带可分为禁带(Eg) 、价带(VB)、和导带(CB) [19]。其中价带是被电子填满的能带（又称满带），能量相对较低；导带是未被电子填满的能带（又称空带），能量相对较高；价带上的电子需要获得能量才能从价带跃迁至导带，而禁带宽度(Eg)即代表着这个能量的大小。因此半导体价带(VB)上的电子(e-)并非是稳定的。当半导体受到光照射时若光子能量大于或等于K=1240/Eg (eV)的阈值，电子(e-)就可以从光子获取能量跃迁到导带，同时在价带上留下相应的空穴(h+)[19]。用于光催化的半导体具有一定范围的禁带宽度，通常在0。2～3。5 eV之间。不同光催化剂其禁带宽度，导带和价带的位置各不相同。如图1。1。常用的光催化剂有金属硫化物(CdS、ZnS)，金属氧化物(ZnO、TiO2、SnO2、WO3、Fe2O3)等[19]。