基于原位光辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)技术的光催化材料石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))研究

1

作者 徐鹏 赵志娟 +1 位作者 章小余 郭延军 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第1期101-108,共8页

原位光辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)技术用于非氧化物光催化材料g-C_(3)N_(4)分析时,由于光辐照对结合能位移影响很小而常被忽略其光照过程中的结构变化。采用自行搭建的原位光辐照XPS装置进行测试发现,相比于波长405 nm的辐照光源,波... 原位光辐照X射线光电子能谱(ISI-XPS)技术用于非氧化物光催化材料g-C_(3)N_(4)分析时,由于光辐照对结合能位移影响很小而常被忽略其光照过程中的结构变化。采用自行搭建的原位光辐照XPS装置进行测试发现,相比于波长405 nm的辐照光源,波长375 nm的光源(辐照光源功率大于15 mW)辐照g-C_(3)N_(4)材料15 min,g-C_(3)N_(4)共轭结构中C和N的XPS信号相对强度均出现明显变化,这归因于光辐照诱导电子转移而导致其化学结构发生改变,为光催化机理研究提供了补充证据。同时经过实验验证,紫外光辐照后,g-C_(3)N_(4)材料表面由于能量注入引起温度升高,表面吸附的污染碳出现一定程度的减少。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 原位光辐照 X射线光电子能谱 光催化

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泡沫碳/g-C_(3)N_(4)光热-光催化协同蒸发器构建及其污水蒸发降解性能

2

作者 王镇玉 袁家相 +6 位作者 方伟 陈辉 杜星 何漩 李薇馨 王大珩 赵雷 《材料工程》 北大核心 2025年第8期129-139,共11页

为了提高光热水蒸发系统的能效和环境适应性,将光催化剂引入到界面光热吸收体中,通过光热和光催化协同效应优化有机污水处理效率。首先,采用液相泡沫法制备具有界面光热效应的泡沫碳光吸收体,以此为基体,引入二维g-C_(3)N_(4)光催化剂,... 为了提高光热水蒸发系统的能效和环境适应性,将光催化剂引入到界面光热吸收体中,通过光热和光催化协同效应优化有机污水处理效率。首先,采用液相泡沫法制备具有界面光热效应的泡沫碳光吸收体,以此为基体,引入二维g-C_(3)N_(4)光催化剂,制备泡沫碳负载g-C_(3)N_(4)光热催化材料(CN/CF),对其结构和性能进行分析。结果表明,CN/CF表现出三维多孔结构,可为光热水传输提供便利通道;同时,复合材料中存在的多孔泡沫碳和g-C_(3)N_(4)又可有效拓宽材料对光的响应范围,提高光能利用率;泡沫碳能将光能高效转换为热能实现水的蒸发,g-C_(3)N_(4)在光激发下又可形成电子-空穴对,通过氧化还原反应实现污染物的降解;光热水蒸发循环测试和温度控制实验表明,光热效应可有效促进光催化过程中光生载流子分离,提高催化效率,而光催化过程又能抑制污染物的沉积,促进稳定高效蒸发,两者具备协同促进效应;在1 kW·m^(-2)太阳光照射下,CN/CF光热水蒸发效率为1.0788 kg·m^(-2)·h^(-1),且在2.5 h内对亚甲基蓝的降解率达到89%。 展开更多

关键词 泡沫碳 g-c_(3)n_(4) 纳米片 光热水蒸发 光催化降解

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WO_(3)复合Eu掺杂g-C_(3)N_(4)催化剂的制备及光催化降解氧氟沙星

3

作者 张晓君 韦慧珍 +1 位作者 王维雪 孙墨杰 《材料导报》 北大核心 2025年第13期48-52,共5页

光催化技术具有操作简单、价格低廉与无二次污染等优点,在处理抗生素废水中表现优异。WO_(3)是有强氧化能力的金属氧化物,且不属于贵金属氧化物,无毒无害。Eu具有独特的4f电子构型,能作为电子捕获中心,有较强的电子捕获能力。使用复合... 光催化技术具有操作简单、价格低廉与无二次污染等优点,在处理抗生素废水中表现优异。WO_(3)是有强氧化能力的金属氧化物,且不属于贵金属氧化物,无毒无害。Eu具有独特的4f电子构型,能作为电子捕获中心,有较强的电子捕获能力。使用复合金属氧化物WO_(3)与掺杂稀土元素Eu两种改性手段对g-C_(3)N_(4)进行修饰,制备不同复合比例的WO_(3)/Eu/g-C_(3)N_(4)新型催化剂,构建Z型异质结。将制备的样品用于光催化降解氧氟沙星溶液,3%WO_(3)/Eu/g-C_(3)N_(4)催化剂表现出最佳的光催化活性,光照50 min后降解率达到80.71%。经过四次稳定循环测试,催化剂保持较高的光催化活性,说明其具有良好的循环稳定性。通过自由基捕获实验发现主要活性物种是·O_(2)^(-)和h^(+),并提出光催化降解氧氟沙星的机理。本研究可为优化催化剂的光催化活性及抗生素废水处理应用提供一种新思路。 展开更多

关键词 类石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 稀土元素 三氧化钨 氧氟沙星 光催化

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易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列制备及光催化和光电催化研究 被引量：1

4

作者 张宏伟 席晓晶 +4 位作者 田文杰 张慧盈 马晓梦 魏敏洁 陈华军 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期99-106,共8页

在光催化降解领域,粉末g-C_(3)N_(4)光催化材料使用后在流体中分离和回收困难,同时也会产生二次污染。在氩气保护下,采用化学气相沉积法在三维碳纤维织物表面沉积g-C_(3)N_(4)纳米片,从而制备了易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列光... 在光催化降解领域,粉末g-C_(3)N_(4)光催化材料使用后在流体中分离和回收困难,同时也会产生二次污染。在氩气保护下,采用化学气相沉积法在三维碳纤维织物表面沉积g-C_(3)N_(4)纳米片,从而制备了易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列光催化材料,研究了碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列的光学、电化学和光电催化性能。结果表明,g-C_(3)N_(4)纳米片可以吸收可见光产生光生电子和空穴,而碳纤维良好的导电性提高了易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列光催化材料中光生电子/空穴的分离效率。降解240 min,易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列光催化材料的电催化、光催化和光电催化对2,4-二硝基酚的降解率分别为20.7%、33.5%和99.5%。在光电催化过程中,外加偏电压加速了光生电子向阴极迁移,进一步提高了光生电子/空穴分离效率,使电催化和光催化存在协同效应。将粉末光催化材料与柔性碳纤维织物组合,提供了一种新的光催化材料组装方式,极大降低了粉末光催化材料的分离和回收成本。 展开更多

关键词 碳纤维 g-c_(3)n_(4)纳米片 光催化 光电催化

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多孔异质结g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)光催化剂的制备及其光催化性能研究 被引量：2

5

作者 王智远 田伟光 +6 位作者 余伟 刘忠将 王润兵 付宇奇 薛成斌 江寒梅 贾碧 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期12096-12103,共8页

环境污染是工业生产过程中亟需解决的一项重要问题,通过生物模板法合成了多孔异质结g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)光催化剂,在降解甲基橙废水过程中显示高效的光催化性能。酵母菌作为软模板剂为材料提供了多孔结构和大比表面积,增加了水溶液中... 环境污染是工业生产过程中亟需解决的一项重要问题,通过生物模板法合成了多孔异质结g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)光催化剂,在降解甲基橙废水过程中显示高效的光催化性能。酵母菌作为软模板剂为材料提供了多孔结构和大比表面积,增加了水溶液中活性反应位点;同时,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)异质结结构作为电子转移通道,太阳光照射时,在内电场和库伦力作用下,氧化还原性较弱的电子和空穴互相结合,氧化还原能力较强的电子-空穴对保留下来。自由基捕获实验揭示了光照条件下复合材料周围出现的·OH和O_(2)^(-)分子,是光催化降解过程的主要作用成分。因此,生物模板法制备的多孔异质结g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)是一种具有前景的降解有机染料废水的光催化剂。 展开更多

关键词 石墨相g-c_(3)n_(4) TiO_(2) 多孔结构 异质结光催化剂

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硅藻土/g-C_(3)N_(4)/氧化石墨烯复合材料的制备及其光催化性能研究 被引量：4

6

作者 肖力光 寇红阳 +2 位作者 王敬维 杨猜霞 杨子力 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期96-99,104,共5页

采用半封闭一步热解方法,以三聚氰胺为前驱物制备g-C_(3)N_(4),然后以圆筒状硅藻土(DE)为载体,合成DE/g-C_(3)N_(4)复合材料。并选取天然鳞片石墨为基本原料,运用Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),在一定量的DE/g-C_(3)N_(4)粉末中加入不... 采用半封闭一步热解方法,以三聚氰胺为前驱物制备g-C_(3)N_(4),然后以圆筒状硅藻土(DE)为载体,合成DE/g-C_(3)N_(4)复合材料。并选取天然鳞片石墨为基本原料,运用Hummers法合成了氧化石墨烯(GO),在一定量的DE/g-C_(3)N_(4)粉末中加入不同质量分数的GO,得到DE/g-C_(3)N_(4)/GO三元复合光催化材料。通过SEM、BET、EDS、XRD、FT-IR对样品的晶体结构、形貌等进行表征,研究复合材料对罗丹明B溶液的光催化降解性能。结果表明,当GO的烯掺量为5%时,DE/g-C_(3)N_(4)/GO在可见光下,120min时,对RhB的降解率为93.74%,分别比DE/g-C_(3)N_(4)和g-C_(3)N_(4)提高了15.05%和31.03%。 展开更多

关键词 圆筒状硅藻土 g-c_(3)n_(4) 氧化石墨烯 光催化性能

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g-C_(3)N_(4)QDs@Go/MoS_(2)二维复合半导体催化剂的合成及光催化性能研究

7

作者 阿更兄 马尚文 +3 位作者 马海燕 李淑依 吴可量 任铁真 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第4期728-737,共10页

为了解决MoS_(2)纳米片容易堆积、导电性低的科学问题,通过水热法在MoS_(2)催化剂水热引入石墨烯增强其导电性,制备出Go/MoS_(2)纳米片,随后负载上已合成的量子点(g-C_(3)N_(4)QDS),构建出g-C_(3)N_(4)QDS@Go/MoS_(2)三元二维复合催化剂... 为了解决MoS_(2)纳米片容易堆积、导电性低的科学问题,通过水热法在MoS_(2)催化剂水热引入石墨烯增强其导电性,制备出Go/MoS_(2)纳米片,随后负载上已合成的量子点(g-C_(3)N_(4)QDS),构建出g-C_(3)N_(4)QDS@Go/MoS_(2)三元二维复合催化剂,用于光催化产氢。g-C_(3)N_(4)量子点由于其独特的电子结构和物理化学特性,其能带与MoS_(2)较为匹配,作为半导体材料也可以激发产生光生载流子,促进了整体催化产氢的效率。在本研究中复合催化剂显示出较高的光催化性能,2.5 h氢气产量为7.25μmol/g,相较于Go/MoS_(2),提升了近1.5倍。 展开更多

关键词 MoS_(2)催化剂 石墨烯 g-c_(3)n_(4)量子点 光催化制氢

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碳化MoS_(2)/掺硫g-C_(3)N_(4)异质结的合成及其在可见光下催化降解罗丹明B机理 被引量：3

8

作者 邱灵芳 马梦帆 +5 位作者 刘哲媛 陈建 李平 陈祥树 喜多英敏 多树旺 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1885-1892,共8页

为了进一步提高聚合物半导体类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))降解有机物的活性,通过简单的水热法复合得到碳化MoS_(2)/掺硫g-C_(3)N_(4)异质结(MoSC/S-CN),并在可见光下研究其罗丹明B(RhB)的降解性能。结果表明,相较于纯g-C_(3)N_(4),最... 为了进一步提高聚合物半导体类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))降解有机物的活性,通过简单的水热法复合得到碳化MoS_(2)/掺硫g-C_(3)N_(4)异质结(MoSC/S-CN),并在可见光下研究其罗丹明B(RhB)的降解性能。结果表明,相较于纯g-C_(3)N_(4),最优化的MoSC/S-CN样品对可见光的吸收范围得到明显拓宽,并且在100 min内对RhB的降解效率为92.5%,比纯g-C_(3)NQ性能提高68.83%。一系列的结构和光学性质表明,掺硫后再进一步与碳化MoS_(2)耦合可以协同作用于g-C_(3)N_(4),改善g-C_(3)N_(4)的能带结构,加速光生电子空穴对的分离,有效提高光催化活性。 展开更多

关键词 碳化MoS_(2) 掺硫g-c_(3)n_(4) 半导体 异质结 可见光

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探究光催化技术在水体污染物去除中的应用——以石墨相氮化碳(g-C3N4)为例 被引量：5

9

作者 姜淑坤 孟祥哲 《农业与技术》 2020年第13期26-28,共3页

水体污染问题已引起全球范围内的广泛关注,而光催化技术在水体污染物处理方面展现出了愈发显著的应用潜力,本文以石墨相氮化碳(g-C3N4)为例,探究了其在光催化技术领域的研究进展,并选用亚甲基蓝这种典型的染料污染物作为去除对象,分析... 水体污染问题已引起全球范围内的广泛关注,而光催化技术在水体污染物处理方面展现出了愈发显著的应用潜力,本文以石墨相氮化碳(g-C3N4)为例,探究了其在光催化技术领域的研究进展,并选用亚甲基蓝这种典型的染料污染物作为去除对象,分析了光催化技术在水体污染物去除中的应用。 展开更多

关键词 水污染 光催化 石墨相氮化碳(g-c3n4) 亚甲基蓝

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载银g-C_3N_4(Ⅰ)/g-C_3N_4(Ⅱ)同素异质结催化剂的制备及光催化固氮产氨性能 被引量：3

10

作者 王辉 李士君 +2 位作者 王梅 裴彦博 胡绍争 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第20期3496-3503,共8页

Ag作为助催化剂能够促进光电子的迁移,在光催化分解水制氢气、CO_2还原、重金属离子还原等反应中应用颇多,然而,到目前为止未见将Ag单质作为助催化剂用于光催化固氮产氨反应的报道。本工作制备了负载单质Ag的g-C_3N_4(Ⅰ)/g-C_3N_4(Ⅱ)... Ag作为助催化剂能够促进光电子的迁移,在光催化分解水制氢气、CO_2还原、重金属离子还原等反应中应用颇多,然而,到目前为止未见将Ag单质作为助催化剂用于光催化固氮产氨反应的报道。本工作制备了负载单质Ag的g-C_3N_4(Ⅰ)/g-C_3N_4(Ⅱ)同素异质结催化剂,并考察了其光催化固氮产氨的性能。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、紫外可见光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱(Raman)、荧光光谱(PL)、电化学阻抗谱(EIS)、光电流分析等手段对制备的催化剂进行了表征。结果表明,Ag以单质态存在于催化剂表面。所担载的Ag的等离子体效应一方面促进了催化剂对可见光的吸收,使反应体系能产生更多的光生电子-空穴对;另一方面使得光生电子能够在g-C_3N_4与Ag单质间迁移,提高了催化剂的电子-空穴分离效率。负载Ag后g-C_3N_4(Ⅰ)/g-C_3N_4(Ⅱ)同素异质结催化剂的铵离子产生速率为1.36mg·L^(-1)·h^(-1)·g_(cat)^(-1),相比未负载Ag时(0.59mg·L^(-1)·h^(-1)·g_(cat)^(-1))大幅提高,与Pt负载催化剂相当,并且是由单纯三聚氰胺和尿素制备的g-C_3N_4的4.9倍和3.4倍。除固氮反应外,制备的载银g-C_3N_4(Ⅰ)/g-C_3N_4(Ⅱ)同素异质结催化剂在光催化还原氧气制取双氧水的反应中也表现出优良的催化性能。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c 3n 4) 银负载 贵金属 同素异质结 光催化固氮

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Ni-P@g-C_(3)N_(4)复合材料的合成与可见光催化性能 被引量：3

11

作者 艾兵 何海南 +3 位作者 邓璇 孙立新 杨超 李德刚 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第7期1534-1540,共7页

以三聚氰胺为前驱体,采用两步热聚合法,制备了一系列石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))基光催化复合材料。通过X-射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附、光致荧光光谱(PL)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电化学阻抗谱(EIS)等表... 以三聚氰胺为前驱体,采用两步热聚合法,制备了一系列石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))基光催化复合材料。通过X-射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、N_(2)吸附、光致荧光光谱(PL)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电化学阻抗谱(EIS)等表征了其结构与光电特性。结果发现,Ni-P共掺杂可以有效改善g-C_(3)N_(4)的可见光吸收性能,减小其电化学阻抗,抑制光生载流子的复合。以可见光条件下降解亚甲基蓝(MB)溶液为探针反应研究了Ni-P@g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化降解性能。结果表明,照射120分钟1.5%Ni/P-CN复合材料对MB的降解率为61.7%,速率常数为0.00785 min^(-1),是纯g-C_(3)N_(4)的两倍。反应体系的主要活性物种为超氧自由基(·O_(2)^(-))。经过简单处理催化剂可重复使用3次以上且活性保持稳定。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳 共掺杂 ni-P@g-c_(3)n_(4) 复合材料 可见光催化

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氧磷共掺杂二维石墨相氮化碳的制备及光催化性能

12

作者 刘京津 赵华 +1 位作者 李会鹏 蔡天凤 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期88-94,共7页

以三聚氰胺、草酸铵和磷酸铵为原料,采用超分子自组装法和热聚合法制备氧磷共掺杂的二维石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附脱附测试、紫外-... 以三聚氰胺、草酸铵和磷酸铵为原料,采用超分子自组装法和热聚合法制备氧磷共掺杂的二维石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),通过X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、氮气吸附脱附测试、紫外-可见光漫反射光谱、荧光光谱和电化学阻抗谱等手段对催化剂进行表征,以染料罗丹明B(RhB)在可见光下的降解来评价样品的光催化性能。结果表明:氧磷共掺杂使g-C_(3)N_(4)形貌由一维柱状变为二维堆叠片状,禁带宽度变窄,电子-空穴的分离效率提高,光催化性能提升。·O_(2)^(-)、·OH和h^(+)三种活性基团协同作用使样品对罗丹明B的降解率达到92.11%,在重复使用五次后降解率仍在85%以上,具有良好的稳定性。所制备的氧磷共掺杂二维g-C_(3)N_(4)降解罗丹明B的速率常数为0.01660 min^(-1),是纯g-C_(3)N_(4)的12.39倍,是由三聚氰胺-草酸铵超分子前驱体制得的g-C_(3)N_(4)的4.54倍。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 超分子自组装 光催化 共掺杂

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可见光协同氧掺杂石墨相氮化碳活化亚硫酸盐降解水中双酚A 被引量：3

13

作者 林雨 张瑾 +3 位作者 常通达 时佳蕊 王蔚 蔡纯 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期254-264,共11页

内分泌干扰物是一种干扰动物内分泌系统、影响动物生殖发育的环境激素。典型内分泌干扰物双酚A(BPA)被界定为新兴污染物,会对环境和人体健康产生不利影响。采用简单热合成法制备了无金属的氧掺杂石墨相氮化碳(O-C_(3)N_(4))材料,使用高... 内分泌干扰物是一种干扰动物内分泌系统、影响动物生殖发育的环境激素。典型内分泌干扰物双酚A(BPA)被界定为新兴污染物,会对环境和人体健康产生不利影响。采用简单热合成法制备了无金属的氧掺杂石墨相氮化碳(O-C_(3)N_(4))材料,使用高分辨透射电镜(HRTEM)对该催化剂的微观形貌进行了表征,研究了O-C_(3)N_(4)协同可见光活化亚硫酸盐石墨相氮化碳[即O-C_(3)N_(4)/S(Ⅳ)/Vis]体系降解BPA的动力学特征、环境因素影响和体系中活性氧物种(ROS)对BPA降解的贡献;考察了无机阴离子(Cl^(-)、HCO^(-)_(3)、SO_(4)^(2-)、NO^(-)_(3))和天然有机物对BPA降解效果的影响。结果表明:掺杂O原子后的石墨相氮化碳材料更加蓬松、多孔,可以为反应提供更多的活性位点;O-C_(3)N_(4)投加量为0.2 g/L、S(Ⅳ)投加量为0.3 mmol/L时光催化反应90 min对0.05 mmol/L BPA的去除率可达83.9%,是g-C_(3)N_(4)/S(Ⅳ)/Vis体系的4.23倍,是O-C_(3)N_(4)/S(Ⅳ)体系的4.82倍;在一定范围内,BPA的去除效果随着O-C_(3)N_(4)和S(Ⅳ)投加量的增加而提升;体系在初始pH值为3.0~9.0范围内均能去除BPA,偏中性条件下其降解效果最佳;反应体系中的过硫酸根自由基(SO_(4)^(2-))和单线态氧(^(1)O_(2))对BPA的降解起主要作用。 展开更多

关键词 氧掺杂石墨相氮化碳(O-C_(3)n_(4)) 光催化 亚硫酸盐 双酚A(BPA)

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Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4) /BiVO_(4) 复合光催化体系降解盐酸四环素机理研究 被引量：6

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作者 许洋 蒲生彦 +1 位作者 季雯雯 杨曾 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2841-2849,共9页

为提高钒酸铋(BiVO_(4))对盐酸四环素(TC-HCl)在水溶液中的降解效率,以银基材料(Ag/Ag_(2)O)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))共同改性BiVO_(4),通过水热法、煅烧法、湿浸渍法、沉淀和热分解法分步制备了Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)... 为提高钒酸铋(BiVO_(4))对盐酸四环素(TC-HCl)在水溶液中的降解效率,以银基材料(Ag/Ag_(2)O)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))共同改性BiVO_(4),通过水热法、煅烧法、湿浸渍法、沉淀和热分解法分步制备了Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)四元复合材料;采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱法(UV-vis DRS)等方法对复合材料的形貌结构、元素分布及光学性质进行了表征.结果表明:①沉积了Ag/Ag_(2)O粒子后,复合材料对TC-HCl的吸附能力显著提高.②纳米Ag粒子的表面等离子体共振效应(SPR)以及g-C_(3)N_(4)的协同作用拓宽了光响应范围,表现出更好的光催化性能.③相较于BiVO_(4)、g-C_(3)N_(4)及g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4),该复合材料对TC-HCl的降解效果最佳,降解率可达89.19%,且经过4次循环使用后仍能保持74.8%的降解率.④UV-vis及XPS分析证明,该复合材料的可见光响应拓展至548 nm,可吸收更多可见光.⑤体系自由基捕获试验证明,·O_(2)^(-)和h+在光催化降解TC-HCl过程中发挥主要作用,且h+的作用大于·O_(2)^(-).研究显示,Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)是一种高效稳定的复合光催化剂,其在处理TC-HCl抗生素废水方面具有潜在的应用前景. 展开更多

关键词 光催化 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 氧化银 钒酸铋(BiVO_(4))

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g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)/CNT对亚甲基蓝和四环素光催化的降解 被引量：4

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作者 仇思 李小明 +2 位作者 罗琨 杨麒 陈飞 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2414-2424,共11页

通过沉淀法成功制备出新型石墨相氮化碳/Ag_(3)PO_(4)/碳纳米管三元异质耦合光催化材料(g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)/CNT)。利用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)及紫外可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)等手... 通过沉淀法成功制备出新型石墨相氮化碳/Ag_(3)PO_(4)/碳纳米管三元异质耦合光催化材料(g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)/CNT)。利用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)及紫外可见漫反射光谱仪(UV-Vis DRS)等手段对所制备催化剂进行表征分析,并以亚甲基蓝(MB)和四环素(TC)为目标污染物,考察了催化剂对其的光催化降解性能。结果表明,7%wt g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)/CNT具有最佳的光催化性能,对MB和TC反应速率常数分别为0.1329 min^(−1)和0.0488 min^(−1),分别是g-C_(3)N_(4)的44.30倍和13.55倍。此外,7%wt g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)/CNT能够再15 min内对10 mg·L^(−1) MB光催化降解率达到99%,而对10 mg·L^(−1) TC的降解率在90 min内的降解率为85%。经过5次循环实验后,7%wt g-C_(3)N_(4)/Ag_(3)PO_(4)/CNT对MB和TC的降解率分别为95%和81%,说明该催化剂具备良好的稳定性和循环利用能力,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳 g-c_(3)n_(4)/Ag_(3)PO_(4)/CnT 光催化 亚甲基蓝 四环素

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真空加热和电子束辐照改性处理g-C_3N_4光催化剂 被引量：5

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作者 张云龙 浦娴娟 +3 位作者 程伶俐 蒋永 丁国际 焦正 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期452-463,共12页

将真空加热与电子束辐照两种改性后处理过程引入非金属光催化剂类石墨相氮化碳(graphitic carbon nitride,g-C_3N_4)的性能改善中.这两种后处理方法都能有效地改善g-C_3N_4的光催化特性,不过电子束辐照方法更具有破坏性,会在一定程度上... 将真空加热与电子束辐照两种改性后处理过程引入非金属光催化剂类石墨相氮化碳(graphitic carbon nitride,g-C_3N_4)的性能改善中.这两种后处理方法都能有效地改善g-C_3N_4的光催化特性,不过电子束辐照方法更具有破坏性,会在一定程度上改变g-C_3N_4光催化剂本身的化学键和能带结构.根据后处理的实施参数,真空热处理(6.7±0.7 Pa,4 d,200?C)可以将原始的g-C_3N_4可见光光催化性能提高2.5倍,而电子束辐照(800 kGy,1.8 MeV,8 mA·s^(-1))可以提高至4.5倍.光催化循环实验显示了改性后光催化剂的循环稳定性,也保证了这两种后处理方式的进一步实施. 展开更多

关键词 类石墨相氮化碳(graphitic carbon nitride g-c3n4) 真空加热 电子束辐照 后处理 光催化剂

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α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及光催化性能 被引量：3

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作者 严超 周迅 +3 位作者 籍浩齐 匡代洪 杨占金 杨方源 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期201-205,共5页

采用水解法结合高温煅烧合成了一种高效的α-Fe_(2)O_(3)/石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合材料,通过控制前驱液中Fe^(3+)的含量设定复合材料中α-Fe_(2)O_(3)的质量分数依次为1%,3%,5%和7%,考察了复合材料在可见光照射下对罗丹明B(RhB)... 采用水解法结合高温煅烧合成了一种高效的α-Fe_(2)O_(3)/石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合材料,通过控制前驱液中Fe^(3+)的含量设定复合材料中α-Fe_(2)O_(3)的质量分数依次为1%,3%,5%和7%,考察了复合材料在可见光照射下对罗丹明B(RhB)的光降解性能。光催化实验结果表明:与纯g-C_(3)N_(4)相比,复合材料的光催化性能均得到有效提升,α-Fe_(2)O_(3)的最佳含量为3%(质量分数);90min内用量为20mg的3%α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合材料对高浓度(20mg/L)RhB溶液的降解率高达87%,而相同条件下纯g-C_(3)N_(4)的降解率仅为27%;一级动力学拟合曲线揭示3%α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)的光催化降解速率最高为0.0167,是纯g-C_(3)N_(4)降解速率的9.36倍。复合材料的高催化活性归因于α-Fe_(2)O_(3)的引入,在材料内部形成了p-n结,有效地抑制了光生-电子空穴对的复合。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) α-Fe_(2)O_(3) 复合材料 光催化 煅烧法

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ZnO/g-C_3N_4复合型光催化剂的制备及其光催化性能 被引量：13

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作者 万建新 任学昌 +2 位作者 刘宏伟 付宁 陈作雁 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期792-797,共6页

以三聚氰胺(C_3H_6N_6)为前驱体,采用热解法合成类石墨相氮化碳(g-C_3N_4),再将其与乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]以不同质量比复合煅烧法合成光催化剂Zn O/g-C_3N_4,并用SEM、XRD和DRS等对其进行了表征分析.以亚甲基蓝(MB)为模拟污染... 以三聚氰胺(C_3H_6N_6)为前驱体,采用热解法合成类石墨相氮化碳(g-C_3N_4),再将其与乙酸锌[Zn(CH3COO)2·2H2O]以不同质量比复合煅烧法合成光催化剂Zn O/g-C_3N_4,并用SEM、XRD和DRS等对其进行了表征分析.以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,考察了Zn O/g-C_3N_4光催化剂的可见光催化性能;探究了添加不同活性物种捕获剂后对可见光催化性能的影响,进而推测了MB的降解机理.结果表明,与单纯的Zn O和g-C_3N_4相比,Zn O/g-C_3N_4复合型光催化剂的光催化性能有所提高,其中Zn O的含量为0.05wt%时光催化性能最佳,降解率能达到80%;羟基自由基(·OH)、光生空穴(h+)和超氧自由基(·O-2)是使MB有效降解的活性物种. 展开更多

关键词 ZnO 石墨相氮化碳(g-c3n4) ZnO/g-c3n4 光催化 亚甲基蓝(MB) 三聚氰胺(C3H6n6)

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废生物质衍生碳修饰多孔石墨氮化碳异质结用于海水中氧四环素的高效光降解

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作者 王闻达 麻金库 +1 位作者 魏玉珠 马帅帅 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第4期809-822,共14页

以香蕉皮(BP)和尿素为原料,采用单步热处理工艺合成了一种无金属光催化剂。生物质衍生碳(BC)与多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))间的紧密界面效应显著增加了复合材料(pg-C_(3)N_(4)/BC)的比表面积,扩大了光响应范围,并提升了光诱导电子... 以香蕉皮(BP)和尿素为原料,采用单步热处理工艺合成了一种无金属光催化剂。生物质衍生碳(BC)与多孔石墨相氮化碳(pg-C_(3)N_(4))间的紧密界面效应显著增加了复合材料(pg-C_(3)N_(4)/BC)的比表面积,扩大了光响应范围,并提升了光诱导电子的迁移速率及光催化剂的稳定性。在可见光照射70 min后,pg-C_(3)N_(4)/BC降解人工海水中氧四环素(OTC)的反应速率常数为pg-C_(3)N_(4)的9.4倍。另外,由于光生电荷分离和转移的促进作用,pg-C_(3)N_(4)/BC在连续流反应过程中对OTC也具有更优异的光催化降解效果。此外,提出了一种潜在的光催化机制,以解释pg-C_(3)N_(4)/BC复合材料性能增强的原因。 展开更多

关键词 g-c_(3)n_(4) 生物质碳 海水 光催化 抗生素

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Co Fe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)对HMX和TKX-50的催化分解特性 被引量：3

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作者 万冲 王晨 +1 位作者 陈苏杭 徐抗震 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期703-709,共7页

为了防止铁酸钴(Co Fe_(2)O_(4))纳米颗粒团聚,提高其对奥克托今(HMX)和哈托(TKX-50)的催化分解性能,采用类石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为Co Fe_(2)O_(4)纳米颗粒的分散剂载体,通过溶剂热法原位生长制备了Co Fe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)... 为了防止铁酸钴(Co Fe_(2)O_(4))纳米颗粒团聚,提高其对奥克托今(HMX)和哈托(TKX-50)的催化分解性能,采用类石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为Co Fe_(2)O_(4)纳米颗粒的分散剂载体,通过溶剂热法原位生长制备了Co Fe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)二元纳米复合材料,并利用X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、傅立叶变换红外光谱仪以及差示扫描量热仪等研究了其组成、结构形貌及催化分解性能。结果表明,Co Fe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)复合材料形貌均匀密实,使HMX和TKX-50的热分解峰温分别降低了7.0℃和41.3℃,表观活化能分别降低了341.1 k J·mol^(-1)和21.0 k J·mol^(-1),同时增大了其放热量。残渣分析结果发现HMX几乎完全被催化分解,而TKX-50催化分解不彻底,其残渣和Co Fe_(2)O_(4)/g-C_(3)N_(4)形成了微米级块状混合物。 展开更多

关键词 金属复合氧化物 氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 纳米复合材料 催化分解 表观活化能

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