石墨型氮化碳复合材料的制备及其性能研究

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1、石墨型氮化碳复合材料的制备及其性能研究Prepa阳tionandPmpeniesofGraplliticCan'0nNitrideComposites专业名称．挞料堂．指导教师．盛维珏副熬援作者姓名昙．．莲2014年6月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担

2、。学位论文作者签名：霉茹，山烊『年汨／五日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签

3、名：材五卅年6月／上日指导教师签名：山件年江苏大学硕士学位论文摘要石墨型氮化碳(g—c3N4)俗称氮取代的石墨，具有堆叠二维片层结构。由于较高的热和化学稳定性，较窄的禁带宽度，新颖的光学和光电化学特性，在催化，能量存储，电化学电池，荧光化学传感器等领域应用前景广泛。由于石墨型氮化碳在可见光区域的光学吸收还不充分，太阳能的利用率相对不高，因此有必要拓展其光学吸收范围，提高石墨型氮化碳的光学吸收率。然而，当前很少有石墨型氮化碳／聚合物复合材料改性禁带宽度的相关研究。此外，石墨型氮化碳还具有其他优异的物理化学性能，其与聚合物复合，改性聚合物的导电，电化学，热稳定性，摩

4、擦学性能，来制备新型石墨型氮化碳复合材料。况且，有关上述石墨型氮化碳复合材料的研究报道也还未出现，所以相关的研究具有非常重要的意义。本文以聚吡咯和石墨型氮化碳为原料，通过原位化学氧化聚合法制备了可调控禁带宽度的石墨型氮化碳／聚吡咯复合材料，研究其光学性质和禁带宽度，又以罗丹明B作为虚拟污染物考察其光催化活性。结果表明，石墨型氮化碳／聚吡咯复合材料在可见光区域具有较强的吸收，其禁带宽度随聚吡咯的增加，逐渐减小。另外，复合材料对罗丹明B具有较高的光催化活性，当聚吡咯含量为1谢％时，对罗丹明B的降解率达到88％。降解速率常数是石墨型氮化碳的2．52倍。光致发光光谱揭示

5、，引入聚吡咯，可有效减少电子空穴对的复合。本文还利用原位化学氧化聚合法制备了聚吡咯／石墨型氮化碳复合材料，考察不同石墨型氮化碳的含量对聚吡咯／石墨型氮化碳复合材料的导电和电化学性能的影响。结果表明，随着石墨型氮化碳含量的增加，电导率呈现先增大后减小的趋势，当石墨型氮化碳含量达到15w畅时，复合材料的电导率达到最大值(1．85S·cmd)。电化学测试结果揭示出复合材料具有良好的氧化还原可逆性，当石墨型氮化碳含量为50训％时，比电容是纯聚吡咯(58．56F百1)的2．58倍。本文另以聚酰亚胺和石墨型氮化碳为反应原料，首次尝试热模压成型法制备聚酰亚胺／石墨型氮化碳复合

6、材料，利用热重和摩擦学实验考察复合材料的热稳定性和摩擦学性能。研究表明，石墨型氮化碳有效提高了聚酰亚胺的热稳定性，30姗％的聚酰亚胺／石墨型氮化碳复合材料表现出较好的摩擦学性能。石墨型氮化碳复合材料的制各及萁性能研究关键词：石墨型氮化碳，聚毗咯，禁带宽度，光催化活性，导电性能，电化学性能，聚酰亚胺，摩擦磨损性能II江苏大学硕士学位论文ABSTRACTGrapniccarbonllitridecollldberegardedasⅣ-subStituted卿neduet0meS1ackedtwo—dimensio删S1nlcnlre．Thegr础nccafbonni

7、tride，wtliChpossessesalli曲mennala11dchemicals切bili瓴narrowbaIldg印，andnoVeloptical越ldphotoelecn．ochemicalpmperties，haS也emllltipu印oseapplica_tiollsi11c削yst，ene略ystorage，elec虹odlemicalcells，nuorescencecheInicalseIlsors，etc．HoweVer，Ⅱleutilizationofs01arenergyofmepure孕apmticcarbonIlitridei

8、sliInitedbyt