多元金属硫化物复合g-C 3 N 4 光催化降解有机污染物的高通量筛选研究
发布时间：2024-02-20 16:42
近些年来,人类社会在快速发展的同时还大量消耗着地球上的宝贵资源,随之而来还有着严重的环境污染问题,研究者们不得不努力探寻和研究出能够解决环境污染这类问题。目前,光催化降解有机污染物被认为是最绿色的有机污染物处置方法之一,该技术是光催化剂利用自然界的光能激发内部的光生载流子,在表面生成相应的高氧化活性基团,从而实现绿色降解有机污染物的目的。但是光催化反应稳定性差、不易实现的缺陷使得这类技术手段无法得到普遍应用。因此提高光催化剂的稳定性以及实用性是这类研究领域中最重要的课题。而传统的催化剂材料制备过程是在原有的理论基础上不断反复研制一种或者几种材料,费时费力。若能将制备和筛选催化剂材料的效率提升至成千上百种,则能有效增加新型材料的研发制备速度。高通量筛选技术具有快速、微量和灵敏等特点,通过一次实验就能获取大量信息,利用该技术能够为光催化材料的制备提供新的研究途径。该技术可以在短时间内建立一个含有大量催化剂材料的催化剂库,并对其中的催化剂进行筛选和检测,挑选出合适的催化剂材料。石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种对可见光具有响应的有机多聚物半导体材料,该材料来源广泛、制备简单,稳定性强,受到了...
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 g-C3N4结构及基本性质
1.2.1 g-C3N4分子结构
1.2.2 g-C3N4的合成方法
1.2.3 提高g-C3N4光催化性能的方法
1.3 喷墨打印技术
1.3.1 喷墨打印原理
1.3.2 喷墨打印分类
1.3.3 喷墨打印应用
1.4 高通量筛选技术
1.4.1 高通量筛选技术发展
1.4.2 高通量筛选检测方法
1.5 拟采用的研究方法、技术路线和可行性分析
第2章 高通量筛选体系的建立与光催化材料制备
2.1 实验材料以及实验器材
2.2 反应芯片的制备
2.2.1 基体的预处理
2.2.2 疏水材料的选择
2.2.3 盖章印刷制备网格线
2.3 g-C3N4的导入
2.3.1 g-C3N4的制备
2.3.2 超声雾化法负载g-C3N4
2.4 金属油墨的打印
2.4.1 金属油墨的选择和配置
2.4.2 打印模板的设计
2.4.3 金属油墨的打印
2.4.4 复合半导体的制备
2.5 催化剂库的材料表征
2.5.1 催化剂的ESEM分析
2.5.2 催化剂的EDX分析
2.6 高通量检测体系的构建
2.6.1 高通量反应装置的构建
2.6.2 荧光成像体系的构建
2.7 本章小结
第3章 M3S/g-C3N4复合半导体光催化性能测试及结果分析
3.1 M3S/g-C3N4复合半导体光催化性能测试实验
3.2 荧光图像处理方法
3.3 ZnxCdyNizS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.3.1 光催化降解曙红溶液结果
3.3.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.3.3 高催化活性复合半导体的组成
3.4 ZnxCdyCuzS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.4.1 光催化降解曙红溶液结果
3.4.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.4.3 高催化活性复合半导体的组成
3.5 ZnxCuyNizS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.5.1 光催化降解曙红溶液结果
3.5.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.5.3 高催化活性复合半导体的组成
3.6 CdxCuyNizS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.6.1 光催化降解曙红溶液结果
3.6.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.6.3 高催化活性复合半导体的组成
3.7 对照实验结果分析
3.8 验证试验结果分析
3.9 本章小结
第4章 结论和展望
4.1 主要结论
4.2 建议和展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间研究成果
本文编号：3904292
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 g-C3N4结构及基本性质
1.2.1 g-C3N4分子结构
1.2.2 g-C3N4的合成方法
1.2.3 提高g-C3N4光催化性能的方法
1.3 喷墨打印技术
1.3.1 喷墨打印原理
1.3.2 喷墨打印分类
1.3.3 喷墨打印应用
1.4 高通量筛选技术
1.4.1 高通量筛选技术发展
1.4.2 高通量筛选检测方法
1.5 拟采用的研究方法、技术路线和可行性分析
第2章 高通量筛选体系的建立与光催化材料制备
2.1 实验材料以及实验器材
2.2 反应芯片的制备
2.2.1 基体的预处理
2.2.2 疏水材料的选择
2.2.3 盖章印刷制备网格线
2.3 g-C3N4的导入
2.3.1 g-C3N4的制备
2.3.2 超声雾化法负载g-C3N4
2.4.1 金属油墨的选择和配置
2.4.2 打印模板的设计
2.4.3 金属油墨的打印
2.4.4 复合半导体的制备
2.5 催化剂库的材料表征
2.5.1 催化剂的ESEM分析
2.5.2 催化剂的EDX分析
2.6 高通量检测体系的构建
2.6.1 高通量反应装置的构建
2.6.2 荧光成像体系的构建
2.7 本章小结
第3章 M3S/g-C3N4复合半导体光催化性能测试及结果分析
3.1 M3S/g-C3N4复合半导体光催化性能测试实验
3.2 荧光图像处理方法
3.3 ZnxCdyNizS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.3.1 光催化降解曙红溶液结果
3.3.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.3.3 高催化活性复合半导体的组成
3.4 ZnxCdyCuzS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.4.1 光催化降解曙红溶液结果
3.4.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.4.3 高催化活性复合半导体的组成
3.5 ZnxCuyNizS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.5.1 光催化降解曙红溶液结果
3.5.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.5.3 高催化活性复合半导体的组成
3.6 CdxCuyNizS/g-C3N4复合半导体光催化结果及分析
3.6.1 光催化降解曙红溶液结果
3.6.2 高催化活性复合半导体的筛选
3.6.3 高催化活性复合半导体的组成
3.7 对照实验结果分析
3.8 验证试验结果分析
3.9 本章小结
第4章 结论和展望
4.1 主要结论
4.2 建议和展望
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间研究成果
本文编号：3904292
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/qiuzhijiqiao/3904292.html