g-C_3N_4和CdS的合成及催化性能的改进

【摘要】自从上世纪Fujishima和Honda报道了二氧化钛电极光分解水这个研究成果之后，因半导体光催化剂转换太阳能在现代领域中有广泛的应用，所以目前大多数研究都集中在这方面。然而在众多的光催化剂中，g-C3N4（2.7eV）和CdS(2.4eV)已被证实具有合适的价带和良好的光催化性能，从而被认为是能有效光催化分解水制氢的可见光型催化剂,因此得到极大的关注。本文采用一种典型的合成方法，通过在550℃氩气环境下加热三聚氰胺（6g)4小时制备了g-C3N4,然后在此基础上，以乙二醇(25ml)作为溶剂，钼酸钠（20mg)和硫脲(100mg)作为溶质，利用溶剂热法，从而制备了4wt%MoS2-g-C3N4，为了进一步研究助催化剂对半导体光催化性能影响，我们也进行了另一实验，也采用了水热法制备了CdS粉末。其方法如下：把硫酸镉(1.8g)和硫代乙酰胺(1g)加入到去离子水中，超声20min，然后转移到反应釜中，200℃反应12h,然后自然冷却到室温，在烘箱中90℃干燥6h,Nb2O5/CdS的样品制备如下：以CdS为基体，用机械研磨合成法制备了Nb2O5-CdS复合型的光催化剂，通过加入不同的Nb2O5的含量，从而成功合成一系列的Nb2O5-CdS催化剂采用水热合成法制备了CdS纳米级光催化剂，然后采用机械研磨煅烧法成功制备出Nb2O5-CdS复合型光催化剂，通过改变Nb2O5的含量，来讨论Nb2O5对整个体系光催化性能的影响。针对上面的样品，使用XRD，UV-Vis，FT-IR，TEM，SEM和PL等手段对其结构和性能进行了表征，同时采用可见光催化分解水来测试了其光催化性能。研究了不同含量的MoS2担载对g-C3N4及不同量Nb2O5担载对CdS光催化活性的影响。实验结果表明，4wt%MoS2-g-C3N4和50wt%Nb2O5-CdS具有最高的光催化活性。经过光催化实验结果表明4wt%MoS2-g-C3N4的产氢量为16.592μmol/h，比单一的g-C3N4的性能要高9.67倍（本体系使用三乙醇胺作为牺牲试剂）。对于Nb2O5/CdS系统，50%的Nb2O5/CdS具有最高的光催化活性，其产氢量为43.5μmol/h，为单一CdS的四倍。一个简单的光催化机理同时也被提出，光催化活性提高的原因归因于MoS2和Nb2O5能作为助催化剂来有效抑制光生电子空穴的在结合，促进电子的转移，提供更多的反应场合。
【作者】唐先念；
【导师】鄢俊敏；
【作者基本信息】吉林大学，材料学，2014，硕士
【关键词】光催化；MoS2；g-C3N4CdS；Nb2O5；水分解；

【参考文献】
[1]姜雪.我国企业诚信缺失的原因与对策[D].江南大学,思想政治教育,2012,硕士.
[2]李煜.基于实物期权理论的企业并购定价问题研究[D].中国社会科学院研究生院,金融管理（专业学位）,2014,硕士.
[3]赵利江.中国工笔人物画意象图式语言探析[D].云南师范大学,美术（专业学位）,2013,硕士.
[4]刘春雨.公文事务语体的翻译策略[D].黑龙江大学,翻译,2013,硕士.
[5]尹艳丽王金水胡元森王付转.如何上好药物化学选修课[J].中国校外教育.
[6]肖乾虎.基于ZigBee/GPRS的作物生长环境因子远程监测系统研究[D].海南大学,农业机械化工程,2014,硕士.
[7]杨大干,邢美园,杨勤静,陈瑜,张珉.智能检验用户使用体验的质性调查[J].国际检验医学杂志,2015,04:489-491.
[8]孟元元.自走式水稻育秧联合作业机的设计与研制[D].宁夏大学,机械工程（专业学位）,2014,硕士.
[9]柴昊.旅行社体验营销研究[D].北京交通大学,2013.
[10]王茜倩.多媒体课件在对外汉语教学中的应用[D].山东大学,汉语国际教育（专业学位）,2012,硕士.
[11]王宏琳.我国行政审批制度改革探析[D].吉林大学,行政管理,2004,硕士.
[12]张勇军,王京,黄毅,陈启先,吴兆君,马连志.鞍钢1150mm开坯机主传动电控系统改造[J].冶金自动化,2003,03:62-65.
[13]李沛珊.住宅小区物业管理系统的设计与实现[D].厦门大学,软件工程,2014,硕士.
[14]张晓.国际信托多元化发展之立法完善[D].中南民族大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[15]胡卫平.催化动力学分析在食品检测中的应用研究[D].河南大学,分析化学,2004,硕士.
[16]蔡丽霞.信息资源管理与云服务融合模式探究[J].电子测试,2015,04:88-89+74.
[17]吴平.大学英语通识教育化探索[D].浙江大学,外国语言学与应用语言学,2013,硕士.
[18]刘军.马克思主义大众化与当代青年的发展[J].人民论坛,2015,08:157-159.
[19]白胜芳.国外绿色建筑对中国的启示[J].绿色中国.2005(10)
[20]肖健,文福拴.混合发电权交易市场环境下的阻塞协调调度[J].电力系统自动化,2010,08:44-48.
[21]周垂香.半弧传递图与整数流的研究[D].北京交通大学,2007.
[22]关琪.私募股权投资对企业经营业绩的影响研究[D].合肥工业大学,会计学,2013,硕士.
[23]杜旭.对完善农村信用工程建设的对策分析[D].华中师范大学,农村与区域发展,2014,硕士.
[24]刘叶平.Eu~(3+)和Gd~(3+)共掺杂锆酸盐发光材料的制备及性能的研究[D].内蒙古师范大学,无机化学,2013,硕士.
[25]刘惠文,王红涛,何欣.网络入侵检测概述[J].网络安全技术与应用,2002,05:13-16.
[26]丁锐.社区课程资源开发与利用的行动研究[D].东北师范大学,2004.
[27]陈凯.基于气动调节阀粘滞特性的振荡分析与参数辨识[D].杭州电子科技大学,控制工程,2013,硕士.
[28]王娟.中性束注入器用大型低温冷凝泵的特性研究[D].合肥工业大学,制冷与低温工程,2004,硕士.
[29]张倩.基于声表面波器件的ZnO/Al/AlN/Si基片制备研究[D].天津理工大学,光学工程,2013,硕士.
[30]刘宗华.广播电视监管示范系统[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[31]古国伟.涂层烘干设备安全评价研究[D].华南理工大学,项目管理,2012,硕士.
[32]张硕.难浸金矿细菌氧化—提金废水净化试验研究[D].东北大学,化学工程,2010,硕士.
[33]张黎.传统山岳旅游地的转型模式研究[D].湖北大学,人文地理学,2011,硕士.
[34]王鹏.深水钻井隔水管系统动力响应及力学耦合行为[D].东北石油大学,石油与天然气工程,2014,博士.
[35]李溪晶.男士护肤品的包装设计研究[D].山西师范大学,美术学,2014,硕士.
[36]莫雪娟.基于DSP的电梯门机伺服控制系统设计与研究[D].杭州电子科技大学,计算机系统结构,2011,硕士.
[37]刘沛林.GPS手持卫星定位系统的设计[D].沈阳工业大学,检测技术与自动化装置,2004,硕士.
[38]汪力.普罗提诺的灵魂学说与柏拉图主义一元论[D].复旦大学,外国哲学,2013,博士.
[39]崔伊爽.我国刑事被害人补偿制度的构建[D].黑龙江大学,法律,2012,硕士.
[40]陶满星.促进学生自主学习的英语教、学策略的研究[D].贵州师范大学,课程与教学论,2004,硕士.
[41]向凤红.选矿厂生产物流递阶智能控制系统结构与复合模型研究[D].昆明理工大学,2002.
[42]于凌宇.略论新产品开发战略决策[J].印制电路信息.1995(03)
[43]吴立新,史文中.基于QuaPA的无边界GIS与全球空间编码新方法[J].地理与地理信息科学,2003,05:1-5.
[44]王立小.江苏省普通高校高水平排球运动队的现状分析和对策研究[D].苏州大学,体育教育训练学,2003,硕士.
[45]黄珊珊.东京大都市区和北京轨道交通网络的拓扑结构对比及分析[D].北京交通大学,2015.
[46]杨界.人类免疫缺陷病毒1型Tat蛋白的结构改造及其颗粒性抗原的制备[D].第二军医大学,微生物,2013,硕士.
[47]徐冬玲,杨剑波.广义系统的H~∞最小敏感性控制器设计[J].自动化学报,1990,02:146-150.
[48]詹艳,赵国泽,王继军,陈小斌,汤吉,邓前辉,汪卫毛,王友胜.六盘山盆地的大地电磁探测[J].石油地球物理勘探,2004,S1:80-84+169.
[49]吴彩霞.土家族非物质文化遗产当代传承人研究[D].中南民族大学,民族学,2013,硕士.
[50]王大伟.德国中小型企业进入中国市场的前景和挑战分析[D].浙江大学,中国学,2013,硕士.