穩(wěn)定結(jié)構(gòu)金負(fù)載氮化碳催化劑制備及光合成過氧化氫.pdf

1、過氧化氫(H2O2)是一種溫和環(huán)保的氧化劑，已被廣泛應(yīng)用于造紙、水處理、化學(xué)合成、消毒殺菌等多種工業(yè)和生活領(lǐng)域。此外，由于只有水的排除，過氧化氫也是一種很有前途的、可用于過氧化氫基的燃料電池液體燃料。與廣為人知的燃料H2相比，過氧化氫更易儲存并且運輸方便，使用風(fēng)險低。目前工業(yè)生產(chǎn)過氧化氫是基于蒽醌法的，其優(yōu)點是規(guī)模大，過氧化氫產(chǎn)率高。然而，仍然面臨巨大的能源消耗、復(fù)雜的副產(chǎn)品和安全問題等重大挑戰(zhàn)。因此，設(shè)計一種高效、溫和、可持續(xù)的合成H

2、2O2的方法是非常有必要的。
　　石墨相氮化碳(g-C3N4)，作為一種聚合物層狀材料，由于其相對較窄的帶隙(～2.7eV)和合適的價帶及導(dǎo)帶位置，已經(jīng)作為光催化劑用于污染物的降解和水的分解過程。近年來，氮化碳基材料已經(jīng)用于光合成過氧化氫。通過一些適宜的方法調(diào)控C3N4的表面性質(zhì)，以此來提高光合成H2O2的產(chǎn)量與催化反應(yīng)的選擇性是進一步發(fā)展更高性能的催化劑的關(guān)鍵。
　　本論文主要圍繞光催化合成H2O2的穩(wěn)定性催化劑的設(shè)計開展

3、了相關(guān)的研究，主要取得以下研究成果:制備了一種Au負(fù)載C3N4催化劑Au/C3N4-500(N2)，通過將5nm左右的金納米粒子強烈負(fù)載到C3N4載體上，可以同時提高光合成H2O2的活性和催化劑再次使用時的穩(wěn)定性。在pH=3的酸性溶液中加光照射4小時后，Au/C3N4-500(N2)上H2O2產(chǎn)量可達到1320μmolL-1，重復(fù)使用性能達到初次使用的98％，相比之下，直接在空氣中焙燒所得的Au/C3N4-500(Air)催化劑的H2O