Keywords: C3N4; MoS2; composite catalyst; photocatalytic; generation of H2

目录

第一章 绪论 1

1。1  国内外光催化产氢研究状况及存在问题 1

1。2  半导体光催化剂光解水产氢机理简介 2

1。3  提高光催化产氢效率方法 2

1。3。1 光催化剂的纳米化 2

1。3。2 半导体光催化剂的复合 3

1。4  氮化碳的研究背景 3

1。4。1 氮化碳的结构预测 3

1。4。2 氮化碳的特性 4

1。4。3 氮化碳的制备 5

1。5 MoS2 的研究简介 5

1。5。1 MoS2 的制备方法 6

1。6 MoS2 复合催化剂催化产氢的研究 8

1。7  选题的意义及主要研究内容 9

1。7。1 选题的目的与意义 9

1。7。2 主要研究内容 10

第二章 实验部分 11

2。1  实验仪器及药品 11

2。1。1  实验仪器 11

2。1。2  实验药品 11

2。2  催化剂的制备 11

2。2。1 C3N4 的制备 11

2。2。2 MoS2 的制备 12

2。2。3 C3N4/MoS2 复合催化剂的制备 12

2。3  光催化产氢性能评价 13

2。4  光催化剂材料表征 14

2。4。1 X 射线衍射(XRD)分析 14

2。4。2 扫描电子显微镜（SEM）分析 14

2。4。3 X 射线光电子能谱（XPS） 14

2。4。4 紫外可见吸收性能（UV-Vis）分析 14

2。4。5 光致发光光谱（PL)分析 15

第三章 结果与讨论 16

3。1  表征结构分析 16

3。1。1 X 射线衍射(XRD)分析 16

3。1。2 扫描电镜（SEM）分析 18

3。1。3 X 射线光电子能谱（XPS）分析 19

3。1。4 紫外可见吸收性能（UV-Vis）分析 23

3。1。5 光致发光光谱（PL)分析 24

3。2  光催化产氢效果 25

3。3 C3N4/MoS2 复合光催化剂产氢机理讨论 30

结论与展望 31

致 谢 32

参考文献 33

第一章 绪论

1。1 国内外光催化产氢研究状况及存在问题

能源问题是限制我们发展的一个主要问题之一，随着煤炭和石油资源的日益 减少，以及石油类能源在使用过程中对环境造成的巨大污染，寻求一种可替代清 洁能源迫在眉睫。我们可以用新能源来代替传统能源，新能源包括太阳能、风能、 生物质能、水能、地热能、潮汐能以及氢能等。而其中氢能是一种非常有价值的 新能源，氢能源有非常明显的优点，首先氢气的导热性能比较出色，可以作为传 热载体。其次氢气作为一种清洁能源，经过燃烧以后只会产生水，对环境没有污 染。在有效的减少了燃烧污染物之后氢气燃烧可以提供大量的热能，比化石燃料 高很多。氢气的应用也非常广泛，它可以作为能源材料来做燃料电池，又可以燃 烧放热代替化石燃料。氢气便于运输，氢气能够以气态、液态以及固态这三种形 态的形式存在，我们可以根据运输条件来选择氢气状态。氢气无疑是一种比较好 的替代品。但是一直未找到一个高效的的产氢方法，局限了氢能源的大力推广。 光催化剂能够在光照条件下，提高水解产氢效率，从而高效的将太阳能转化为氢 能。