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基于氰胺银复合材料的制备及可见光催化性能研究

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基于氰胺银复合材料的制备及可见光催化性能研究

作者：李晓雪东北大学

学位级别：硕士

在当今能源短缺、环境污染问题十分突出的大背景下,光催化技术可以利用太阳能降解各类有机污染物,实现光解水制氢,在新能源开发和利用及环境污染控制与治理方面表现出广阔的发展前景。一些宽带隙的半导体材料,虽然具有较高的光催化活性... 详细信息

在当今能源短缺、环境污染问题十分突出的大背景下,光催化技术可以利用太阳能降解各类有机污染物,实现光解水制氢,在新能源开发和利用及环境污染控制与治理方面表现出广阔的发展前景。一些宽带隙的半导体材料,虽然具有较高的光催化活性,但由于对太阳能利用率低应用受到限制。开发研究具有可见光响应活性的新型可见光催化材料,是当前光催化研究热点。氰胺银作为一类新型的可见光吸收半导体材料,理论上具有良好的可见光响应和可见光催化活性。但是,相关研究报道较少。以AgNO3和H2NCN为前驱体,采用化学沉淀法,合成了矩形Ag2NCN颗粒,XRD显示Ag2NCN为单斜晶系晶体。研究结果表明,在可见光照射下,Ag2NCN晶体具有显著的可见光催化降解活性,可以降解多种染料。体系的pH值对于Ag2NCN光催化降解效率产生影响,随着酸度的提高,Ag2NCN的光催化降解活性显著提高。对于Ag2NCN可见光光催化机理进行了探讨。在纳米Ti02共混条件下,AgNO3与H2NCN沉淀反应制备了 Ti02/Ag2NCN复合颗粒。应用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱和Mott-Schottky曲线对复合光催化剂的结构进行表征。考察了 Ti02/Ag2NCN复合颗粒的光解水性能及可重复利用性。结果表明,锐钛矿相Ti02纳米颗粒沉积在Ag2NCN表面形成异质结构,有助于Ag2NCN光生电子和空穴的分离,降低了光生载流子复合几率,从而提高了光催化活性。光解水制氢循环实验结果表明,在光催化过程中,Ag2NCN发生光化学还原,光解水效率逐渐提高。同时,TiO2/Ag2NCN复合催化剂表现出良好的光催化稳定性。利用化学还原反应,在Ag2NCN表面沉积单质银,得到Ag/Ag2NCN复合颗粒。应用X-射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、紫外-可见（UV-Vis）吸收光谱和Mott-Schottky曲线对复合光催化剂的结构进行表征。结果表明,纳米Ag颗粒以单质形态分散于Ag2NCN表面,其等离子体效应可以有效促进Ag/Ag2NCN的可见光吸收。Ag/Ag2NCN颗粒最大吸收峰蓝移,禁带宽度变窄。以酸性蓝1为光催化对象,Ag/Ag2NCN表现出增强的光催化性能。

关键词：可见光催化氰胺银二氧化钛光解水光生电子和空穴分离

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氰胺银复合光催化剂可见光催化性能

氰胺银复合光催化剂可见光催化性能

基于氰胺锌的复合光催化剂的结构与可见光催化性能

中国化学会第29届学术年会

作者：李晓雪李霞张霞东北大学理学院化学系

氰胺银是一类新型银可见光催化材料。构筑TiO2/Ag2NCN复合光催化材料可以结合氰胺银良好的可见光响应活性以及纳米TiO2高的量子转化效率。实验结果表明,锐钛矿相TiO2纳米颗粒沉积在Ag2NCN表面形成异质结构,二者间以弱的物理作用力结合。... 详细信息

氰胺银是一类新型银可见光催化材料。构筑TiO2/Ag2NCN复合光催化材料可以结合氰胺银良好的可见光响应活性以及纳米TiO2高的量子转化效率。实验结果表明,锐钛矿相TiO2纳米颗粒沉积在Ag2NCN表面形成异质结构,二者间以弱的物理作用力结合。TiO2的掺杂使得复合颗粒的UV-Vis光谱发生红移,带隙变窄。以亚甲基蓝（MB）为光催化降解对象,研究了TiO2/Ag2NCN复合颗粒的可见光催化活性。与单一Ag2NCN相比,复合颗粒表现出增强的光催化性能。对于光催化反应动力学过程以及光催化机理进行了探讨。

关键词：可见光催化氰胺银二氧化钛光生电子空穴分离

来源： cnki会议评论

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金属学报 2018年第1期54卷 76-82页

作者：荣凤鸣王誉张霞东北大学理学院化学系沈阳110819

应用锌盐与氨水以及单氰胺水溶液间配体交换反应,制备了氰胺锌(ZnNCN)颗粒。并通过在前驱体盐溶液中共混银盐,利用相同的配体交换反应过程,制备了氰胺银(Ag_2NCN)/ZnNCN复合颗粒。利用XRD、SEM、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见(UV-Vis)吸... 详细信息

应用锌盐与氨水以及单氰胺水溶液间配体交换反应,制备了氰胺锌(ZnNCN)颗粒。并通过在前驱体盐溶液中共混银盐,利用相同的配体交换反应过程,制备了氰胺银(Ag_2NCN)/ZnNCN复合颗粒。利用XRD、SEM、红外光谱(FT-IR)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对光催化剂的结构进行表征。结果表明,单一ZnNCN为花瓣状颗粒,宽禁带半导体材料(禁带宽度Eg=4.71 e V)。Ag_2NCN/ZnNCN复合颗粒形貌与单一ZnNCN和Ag_2NCN相比有很大变化,2种金属氰胺化物以弱的物理作用力结合形成异质结构,复合颗粒的光谱响应范围扩展至可见光区,Eg=2.05 e V。以罗丹明B为光催化降解对象,研究了ZnNCN、Ag_2NCN/ZnNCN复合颗粒在氙灯激发下的光催化活性。与单一ZnNCN以及Ag_2NCN+ZnNCN机械混合物相比,Ag_2NCN/ZnNCN复合颗粒表现出增强的光催化性能,表现为一级反应动力学特征。

关键词：可见光催化氰胺锌氰胺银配体交换反应

TiO_2/Ag_2NCN复合光催化剂的制备与可见光催化性能

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高等学校化学学报 2015年第2期36卷 361-367页

作者：李霞张霞朱泽峰林国庆李有彬李晓雪徐君莉东北大学理学院化学系沈阳110819

利用银盐与单氰胺水溶液的沉淀反应,通过共混不同质量分数的纳米TiO2粒子制备了TiO2/Ag2NCN复合光催化剂.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪对复合光催化剂的结构... 详细信息

利用银盐与单氰胺水溶液的沉淀反应,通过共混不同质量分数的纳米TiO2粒子制备了TiO2/Ag2NCN复合光催化剂.使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪对复合光催化剂的结构进行了表征.结果表明,锐钛矿相TiO2纳米颗粒沉积在Ag2NCN表面形成异质结构,二者间以弱的物理作用力相结合.TiO2的掺杂使得复合颗粒的UV-Vis吸收光谱发生红移,带隙变窄.以亚甲基蓝(MB)为光催化降解对象,研究了TiO2/Ag2NCN复合颗粒的可见光催化活性.结果表明,与单一Ag2NCN相比,复合颗粒表现出增强的光催化性能.对TiO2/Ag2NCN复合颗粒的光催化反应动力学过程及光催化机理进行了探讨.

关键词：可见光催化氰胺银二氧化钛光生电子空穴分离

形貌可控半导体材料的合成及其光催化还原二氧化碳性能的研究

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形貌可控半导体材料的合成及其光催化还原二氧化碳性能的研究

作者：付主权湘潭大学

学位级别：硕士

为了追求更高的物质生活水平,人类排放的CO在不断增加,温室效应日益明显。此外由于化石燃料的储备量是有限的,随着人类长期以来的不断开发利用,化石能源危机也逐步显露。为了应对此种状况,开发新能源利用技术势在必行,光催化还原CO技术... 详细信息

为了追求更高的物质生活水平,人类排放的CO在不断增加,温室效应日益明显。此外由于化石燃料的储备量是有限的,随着人类长期以来的不断开发利用,化石能源危机也逐步显露。为了应对此种状况,开发新能源利用技术势在必行,光催化还原CO技术在此背景下是一个极为有前景的研究方向。但是目前的光催化剂还存在诸多缺陷,比如多数光催化剂只能促进2电子还原过程生成CO,难以生成8电子产物CH,而8电子产物CH更有价值,能存储更多的太阳能。因此光催化剂的制备在光催化还原二氧化碳的研究领域中占据了极为重要的地位,本文利用简易手段对光催化剂的形貌进行调控,从而达到提高光催化活性和选择性的目的,并通过CO还原对其催化性能进行评估,具体工作如下:（1）通过一种简单的合成策略制备了具有可调形貌的多孔氰胺银纳米片。与球/矩形板（RAP）和球/叶状板（SAP）相比,球/多孔叶状板（LAP）可以提供更多的内部反应微环境,不仅有利于光生载流子的传输,而且可以增加光催化还原CO的活性位点,此外,合适的带隙可以捕获更多的可见光,提供更多的光生载流子参与还原反应。因此,在可见光照射下,LAP样品可以在没有助催化剂和光敏剂的情况下,将CO选择性转化为CH（接近100%）,反应活性和选择性有显著的提升。（2）通过有机合成的策略制备了一系列共轭体系不同的有机杂硼烷分子,并将其制备成量子点与多孔g-CN构建0D/2D杂硼烷/多孔g-CN复合材料。0D/2D杂硼烷/多孔g-CN复合材料因为具有较好的光生电子转移能力,在光照下具备较好的光催化性能。在光照5 h后,其一氧化碳产率为320.09μmol g h,是多孔g-CN产率(13.4μmol g h)的23.9倍,氢气产率与甲烷产率也得到了明显的提升,分别为多孔g-CN产率的36.4倍与10.1倍。实验结果证明,不同共轭体系的引入可以极大地影响B原子活化CO分子的能力,显著提升光催化活性。

关键词：形貌调控氰胺银杂硼烷量子点共轭体系

基于单氰胺镍复合材料的吸附及光催化性能研究

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基于单氰胺镍复合材料的吸附及光催化性能研究

作者：纪逯鹤东北大学

学位级别：硕士

随着科学技术的提高,人们的生活水平也有了很大的改善,但是随之而来的能源和环境问题也日益增加。发展新型的光催化材料,以太阳光为激发光源,彻底降解有机污染物,是目前光催化科学研究热点。金属氰胺化物是一类新型的光催化剂,相关研究... 详细信息

随着科学技术的提高,人们的生活水平也有了很大的改善,但是随之而来的能源和环境问题也日益增加。发展新型的光催化材料,以太阳光为激发光源,彻底降解有机污染物,是目前光催化科学研究热点。金属氰胺化物是一类新型的光催化剂,相关研究报道较少,特别是基于单氰胺镍材料的光催化性能上未见文献报道。首先以NiCl2·6H2O和H2NCN为前驱体,采用化学沉淀法合成了单一的Ni(HCN)2。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外(IR)等手段对颗粒形貌和结构进行了表征,采用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和Mott-Schottky曲线确定了Ni(HNCN)2的能带结构。以不同的阴、阳离子染料以及Cr(Ⅵ)作为光催化反应的研究对象,考察了 Ni(HNCN)2的吸附及光催化降解性能。并以刚果红为吸附对象,研究了Ni(HNCN)2对刚果红的吸附行为。结果表明,Ni(HNCN)2晶体对阴离子染料的吸附及光催化活性强于阳离子染料,对刚果红的吸附效果最好,同时对Cr(Ⅵ)的吸附及光催化效果较优。以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3为前驱体制备了BiVO4,并且将BiVO4和Ni(HNCN)2按不同比例超声混合,得到了Ni(HNCN)2/BiVO4复合颗粒。应用XRD、SEM、IR、UV-Vis,Mott-Schottky曲线对复合光催化剂的结构进行表征。考察了复合颗粒对不同染料的吸附及光催化效果。结果表明,对不同的染料,复合后光催化效果均有所提高,这主要是因为复合后光生电子-空穴的分离效率增加。采用化学沉淀法制备了Ag2NCN,并且将制备好的Ag2NCN和Ni(HNCN)2以不同比例研磨混合,得到了Ni(HNCN)2/Ag2NCN复合颗粒。应用XRD、SEM、IR、UV-Vis,Mott-Schottky曲线对复合光催化剂的结构进行表征。考察了复合颗粒对罗丹明B的光催化效果。结果表明,复合后光催化性能比单一Ni(HNCN)2有所提高。

关键词：吸附光降解单氰胺镍钒酸铋氰胺银