碳量子点复合半导体光催化剂的制备及在可见光下照射下降解有机污染物同时制氢的研究

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1、分类号：学校代码：１０１４０申请辽宁大学号：４０３１５硕士学位论文（￡￥八聲ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ碳量子点复合半导体光催化剂的制备及在可见光论文题可见光照射下降解有机污染物同时制氢的研究－Ｐｒｅａｒａｉｉｈｏｏｃａａｌｓｉｈｅｎｈａｎｃｅｄｖｉｓｉｂｌｅｌｉｈｉｒｒａｄｉａｉｏｔｏｎｏｆｃａｒｂｏｎｕａｎｌｕｍｄｏｔｓａｎｄｓｅｍｃｏｎｄｕｃｔｏｒｔｔｔｗｔｔｔｎｐｑｇｐｙ－英文题目ｌｉｖｉｄｗｗｄｈｄ：ｈｏｔｏｃａｔａｔｉｃ

2、ａｃｔｔｔｏｗａｒｄｅａｓｔｅａｔｅｒｅｒａｄａｔｉｏｎａｎｄｒｏｅｎｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｙｙｙｇｙｇｐ论文作者：屈泽鹏指导教师：张朝红教授专业：环境工程答辩时间２０１８年５月：宁辽宁大学学位论文原创性声明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完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中进行了标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担６

3、学位论文作者签名：魅邛年月曰？＿＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的原件、复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同时授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》并通过网络向社会公众提供信息服务。学校须按照授权对学位论文进行管理

4、，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密，在年后解密适用本授权书。（保密：请在括号内划（）＿“”Ｖ）授权人签名指导教师签名：曰期：列（年５月》曰曰期：４年ｆ月曰＾巧申请辽宁大学硕士学位论文碳量子点复合半导体光催化剂的制备及在可见光照射下降解有机污染物同时制氢的研究Preparationofcarbonquantumdotsandsemiconductorphotocatalystwithenhancedvisible-lightirradiationphotocatalyticactivitytowarddyewaste-waterd

5、egradationandhydrogenproduction作者：屈泽鹏指导教师：张朝红教授专业：环境工程答辩时间：2018年5月25日二○一八年五月·中国辽宁摘要摘要半导体光催化技术，在降解污水中有机污染物方面具有独特的优势，是环境处理中的一种行之有效的方法。近年来，光催化技术应用于分解水产生清洁能源（H2）的研究也引起了人们的极大关注。现如今，光催化技术在环境污染治理和清洁能源的获取领域有着极为广泛的应用前景。将有机污染物溶液作为一种牺牲剂，并选择适当的半导体催化剂，可以实现污染物的高效降解同时产生氢气的目标。这种技术不仅可以实现绿色环境修复，还能达到产生

6、清洁能源，缓解能源危机的双重目的。为了使光催化降解有机污染物同时产氢活动高效有序的进行，我们选择使用具有宽带隙的半导体光催化剂，这类催化剂具有较强的氧化还原能力。但是，在实际应用中，这类催化剂有一定的缺陷和不足：首先，由于这类半导体催化剂带隙比较宽，只有在高能量的紫外光的照射下，催化剂才能被激发，从而继续进行氧化还原反应。然而，在实际生活中，紫外光在太阳光中的比例仅仅为5.0%左右，大部分的可见光难以被催化剂利用，这使得催化剂对太阳光的利用率偏低，造成太阳能资源的巨大浪费。其次，当催化剂被光激发后，电子从催化剂的价带位置跃迁到导带位置，在导带和价带上分别产生光生

7、电子和空穴。但是，由于光生电子和空穴的活跃，二者很容易复合，从而对光催化反应效率产生一定的影响。为了克服上述问题的局限性，我们选择具有上转换发光功能和传输电子功能的碳量子点（CQDs）与宽带半导体催化剂进行复合，设计出一种新型的光催化体系。实验结果证明，这种新型的光催化体系确实有利于提高太阳光的利用率和光催化反应效率。在本研究中，我们采用水热法和混合煅烧法，成功制备出一种新颖的可见光驱动的的半导体光催化体系：CQDs/KNbO3。通过多种技术，如X射线衍射（XRD）、电子扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、能量色散X射线（EDX）

8、、傅立叶红外光谱（FT-