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氧掺杂石墨相氮化碳改性钙钛矿薄膜的制备和性能
1
作者 李志义 侯寅 +3 位作者 魏炜 刘凤霞 许晓飞 刘志军 《精细化工》 北大核心 2025年第4期811-817,827,共8页
将氧掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)-O)作为界面修饰层对甲基碘化铵(MAPbI_(3))进行改性,制备了g-C_(3)N_(4)-O改性甲胺碘基钙钛矿薄膜(g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3))。通过XPS、SEM、XRD、UV-Vis吸收光谱和稳态光致发光光谱(PL)对g-C_(3)N... 将氧掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)-O)作为界面修饰层对甲基碘化铵(MAPbI_(3))进行改性,制备了g-C_(3)N_(4)-O改性甲胺碘基钙钛矿薄膜(g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3))。通过XPS、SEM、XRD、UV-Vis吸收光谱和稳态光致发光光谱(PL)对g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)进行了表征。结果表明,g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)高光电性能(110)晶面优先取向,与MAPbI_(3)相比,其结晶度从75.11°提高至78.62°,半峰宽减少了37.73%;g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)表面更加平整、均匀致密、无针孔;g-C_(3)N_(4)-O/MAPbI_(3)的界面荧光寿命较MAPbI_(3)减少了32.52%,电荷传输和提取能力显著增加。g-C_(3)N_(4)-O中的N原子与钙钛矿薄膜中未配位的Pb离子成键,有效钝化了钙钛矿薄膜界面处深能级缺陷,改善了钙钛矿薄膜界面处电荷的传输和提取。 展开更多
关键词 钙钛矿薄膜 掺杂 石墨相氮化碳 晶面取向 钝化缺陷 电子传输 功能材料
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石墨相氮化碳的改性及在环境领域的应用研究进展
2
作者 朱蓓蓓 周杰 刁国旺 《化工新型材料》 北大核心 2025年第2期40-47,52,共9页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种典型的碳基无金属光催化剂,具有低成本和环境友好的显著优点,逐渐成为催化和环境等领域的研究热点。然而,g-C_(3)N_(4)存在电导率低、电荷载流子复合率高等固有缺陷,基于g-C_(3)N_(4)的改性研究以提高... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种典型的碳基无金属光催化剂,具有低成本和环境友好的显著优点,逐渐成为催化和环境等领域的研究热点。然而,g-C_(3)N_(4)存在电导率低、电荷载流子复合率高等固有缺陷,基于g-C_(3)N_(4)的改性研究以提高其光催化性能已成为研究者的主要工作。对近年来有关g-C_(3)N_(4)的改性策略进行系统总结,主要包括结构微调和复合体系构建,并对其在光解水产氢、CO 2还原、环境污染物去除等环境领域的应用进行总结,对目前工作中存在的问题及未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 改性 环境 应用
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石墨相氮化碳基光催化复合材料的元素掺杂改性研究综述
3
作者 薛丹 朱华英 +2 位作者 林春玲 候寅 宋邓萌 《化学工程》 北大核心 2025年第4期29-35,共7页
基于g-C_(3)N_(4)(石墨相氮化碳)的光催化技术在污染物降解、光催化制氢、光催化还原CO_(2)等领域展现出巨大的潜力,然而,比表面积小、光生电子-空穴对复合率较高、光吸收范围有限等限制了g-C_(3)N_(4)的应用。提升其光催化性能的方法... 基于g-C_(3)N_(4)(石墨相氮化碳)的光催化技术在污染物降解、光催化制氢、光催化还原CO_(2)等领域展现出巨大的潜力,然而,比表面积小、光生电子-空穴对复合率较高、光吸收范围有限等限制了g-C_(3)N_(4)的应用。提升其光催化性能的方法通常有元素掺杂、形貌调控、构建异质结等。文中详细阐述了通过非金属元素和金属元素掺杂改性g-C_(3)N_(4)的方法、机理及其应用。此外,对g-C_(3)N_(4)的后续改性方向,如非金属和金属元素共掺杂、多种改性方法耦合作用的前景进行展望。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 元素掺杂改性 光催化 降解机理
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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
4
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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壳聚糖/石墨相氮化碳抗菌纸及其对蓝莓的保鲜效果
5
作者 袁振磊 程姝蒨 +3 位作者 韩晨峰 李鑫 孙彬青 宋鲲 《印刷与数字媒体技术研究》 北大核心 2025年第1期135-144,共10页
为了探究环境友好型的抗菌保鲜材料,本研究采用热氧化剥离法制备了石墨相氮化碳纳米片,结合生物降解材料壳聚糖制备了具有显著光动力抗菌活性的复合包装纸。扫描电镜和红外光谱表明,石墨相氮化碳纳米片的直径在100~500nm,厚度在5~10nm,... 为了探究环境友好型的抗菌保鲜材料,本研究采用热氧化剥离法制备了石墨相氮化碳纳米片,结合生物降解材料壳聚糖制备了具有显著光动力抗菌活性的复合包装纸。扫描电镜和红外光谱表明,石墨相氮化碳纳米片的直径在100~500nm,厚度在5~10nm,抗菌纸表面均匀负载壳聚糖包被的石墨相氮化碳纳米片。光催化抗菌实验表明,复合抗菌纸对大肠杆菌具备优异的光动力抗菌效果(99.7%),比单添加壳聚糖提高了87.8%。以蓝莓为测试对象,研究了复合包装纸的保鲜效果。与空白组相比,壳聚糖/石墨相氮化碳抗菌纸降低了蓝莓45.90%的腐烂率和29.72%的失重率,保持了硬度、可溶性形物、可滴定酸和花青素等品质特征,可将蓝莓的货架期从6天延长至10天。作为一种功能性抗菌包装纸,本研究的抗菌纸为果蔬的储藏保鲜提供了新的理论依据。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 抗菌纸 保鲜 蓝莓 光催化
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石墨相氮化碳光催化抗菌优化策略及应用研究进展
6
作者 李文慧 王若鹏 +4 位作者 韩雨荷 王赛 张玉梅 卢琼 安静 《河北科技大学学报》 北大核心 2025年第3期276-287,共12页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种晶体结构与石墨相似的碳基共轭聚合物材料,在光催化抗菌领域展现出独有的潜力。然而,g-C_(3)N_(4)光催化剂存在光生电子(e^(-))和光生空穴(h^(+))易复合、太阳光吸收不全、比表面积小、吸附性差等问题... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是一种晶体结构与石墨相似的碳基共轭聚合物材料,在光催化抗菌领域展现出独有的潜力。然而,g-C_(3)N_(4)光催化剂存在光生电子(e^(-))和光生空穴(h^(+))易复合、太阳光吸收不全、比表面积小、吸附性差等问题,导致光催化效率低,影响了抗菌效果。采用形貌调控、贵金属沉积、元素掺杂、异质结构建等手段对g-C_(3)N_(4)进行功能化改性,可激发g-C_(3)N_(4)的抗菌潜力。对g-C_(3)N_(4)光催化抗菌性能的优化策略进行了详细介绍,重点综述了g-C_(3)N_(4)光催化抗菌特性在水消毒、抗菌敷料、抗菌纺织物、食品包装方面的应用研究现状,指出目前g-C_(3)N_(4)光催化抗菌剂开发面临的问题。为应对日益严峻的微生物污染挑战,其未来研究可从以下几个方面展开:1)深化活性氧(ROS)对细菌细胞膜破坏,细胞内蛋白质、DNA损伤等具体机制的研究;2)探索g-C_(3)N_(4)对耐药菌、常用真菌等广谱菌的抗菌应用研究;3)提升g-C_(3)N_(4)在不同环境下的适应性。 展开更多
关键词 催化化学 石墨相氮化碳 光催化 抗菌 优化策略
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改性介孔石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))材料的构筑及其光催化还原U(Ⅵ)性能研究
7
作者 于明玥 郝帅 +2 位作者 黄文珑 蒋冬梅 夏良树 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期10-24,共15页
以纳米二氧化硅为硬模板、三聚氰胺为前驱体,通过热缩聚法高温制备了石墨相氮化碳的低聚物密勒胺(melem),采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸脱附(BET)、傅里叶变换红外分析(FITR)、X射线衍射(XRD)等对其进行了表征,并研究了其光催化还原U... 以纳米二氧化硅为硬模板、三聚氰胺为前驱体,通过热缩聚法高温制备了石墨相氮化碳的低聚物密勒胺(melem),采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸脱附(BET)、傅里叶变换红外分析(FITR)、X射线衍射(XRD)等对其进行了表征,并研究了其光催化还原U(Ⅵ)的性能。结果表明,melem/g-C_(3)N_(4)复合材料具有介孔结构,三聚氰胺和二氧化硅比例为2∶1的复合材料比表面积比原石墨相氮化碳提高约16倍;在可见光下,对于U(Ⅵ)的光催化还原率达到了94.8%,约是原石墨相碳化氮材料的两倍;其还原反应速率常数为0.0117 min^(-1),约为原g-C_(3)N_(4)(0.0034 min^(-1))的3.5倍;其禁带宽度缩窄,可见光吸收范围从约450 nm拓宽至500 nm,具备较高的稳定性和优异的光催化还原性能。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 介孔melem材料 铀 光催化
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硝酸剥离-盐模板法制备介孔石墨相氮化碳材料及其光催化还原U(Ⅵ)性能研究
8
作者 于明玥 郝帅 +2 位作者 黄文珑 蒋冬梅 夏良树 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期540-549,共10页
在实现双碳目标的背景下,核能作为清洁能源的替代品,对铀资源的需求不断增加,而由此产生的含铀废水对环境和健康构成了巨大威胁。光催化技术因其高效去除重金属和有机污染物的能力而备受关注。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4),CN)因其独特的... 在实现双碳目标的背景下,核能作为清洁能源的替代品,对铀资源的需求不断增加,而由此产生的含铀废水对环境和健康构成了巨大威胁。光催化技术因其高效去除重金属和有机污染物的能力而备受关注。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4),CN)因其独特的光催化性能在这一领域展现出广阔的应用前景。为了拓宽g-C_(3)N_(4)的光响应范围,使得更多活性位点具备利用价值,本文采用硝酸剥离-盐模板法制备介孔g-C_(3)N_(4)复合材料Na-HNO_(3)-CN,并采用SEM、BET、FT-IR、XRD等手段对其进行表征,进而研究其光催化还原U(Ⅵ)的性能。结果表明,Na-HNO_(3)-CN的结构呈三维立体多孔蜂窝状,与传统g-C_(3)N_(4)相比,Na-HNO_(3)-CN的表面积从5.38 cm^(3)/g增加至47.11 cm^(3)/g,孔容从0.12 cm^(3)/g增加到0.20 cm^(3)/g,可见光吸收范围从450 nm拓宽至550 nm,吸收边带发生红移,光电流响应远高于CN;其中CN与NaCl比例为3∶1的Na-HNO_(3)-CN对U(Ⅵ)的去除率达95.59%,约是块状CN的4.8倍;其还原反应速率常数(0.0198 min^(-1))是CN(0.0018 min^(-1))的11倍,具有优异的光催化还原U(Ⅵ)性能,表明介孔石墨氮化碳复合材料在环境修复特别是铀污染废水处理方面有较大的应用潜力。本文研究结果不仅揭示了Na-HNO_(3)-CN复合材料在光催化还原U(Ⅵ)方面优越的性能,也为未来开发高效光催化材料提供了新的思路。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 硝酸剥离-盐模板法 铀 光催化
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石墨相氮化碳基二元直接Z型异质结研究进展
9
作者 朱蓓蓓 周杰 刁国旺 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1497-1504,共8页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为一种无金属聚合物光催化剂,具有独特的性质和出色的性能,但g-C_(3)N_(4)光催化性能受光诱导电荷的快速复合、有限的光响应范围以及较弱的氧化能力等缺陷的制约,通过两种或两种以上半导体构建g-C_(3)N_(4... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为一种无金属聚合物光催化剂,具有独特的性质和出色的性能,但g-C_(3)N_(4)光催化性能受光诱导电荷的快速复合、有限的光响应范围以及较弱的氧化能力等缺陷的制约,通过两种或两种以上半导体构建g-C_(3)N_(4)基异质结是解决以上缺陷的主要策略。综述了g-C_(3)N_(4)基直接Z型异质结的主要特征、光催化机理,详细介绍了基于g-C_(3)N_(4)的二元直接Z型异质结催化剂的制备及电荷载流子转移机制,同时指出目前存在的问题,并对未来发展的方向进行了展望。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 二元 直接Z型 异质结 光催化
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石墨相氮化碳的非金属多元素掺杂改性研究进展
10
作者 朱蓓蓓 余健美 +1 位作者 周杰 刁国旺 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期49-55,共7页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))因廉价易得、环境友好且催化活性好等优点,逐渐在催化和环境等领域成为研究热点。然而,单一g-C_(3)N_(4)存在对可见光的吸收效率低等缺点,采用元素掺杂实现g-C_(3)N_(4)的骨架结构的调整,是克服这一缺点的有... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))因廉价易得、环境友好且催化活性好等优点,逐渐在催化和环境等领域成为研究热点。然而,单一g-C_(3)N_(4)存在对可见光的吸收效率低等缺点,采用元素掺杂实现g-C_(3)N_(4)的骨架结构的调整,是克服这一缺点的有效方法。对近年来有关非金属多元素组合掺杂的研究工作进行了系统总结,主要包括含氧、磷、硼和卤素等元素的二元和多元组合,并对非金属元素掺杂工作中存在的问题及未来发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 元素掺杂 非金属 多元素
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水泥基硼掺杂石墨相氮化碳降解NO 被引量：2
11
作者 付涛 李立 +3 位作者 高莉宁 朱富维 曹炜烨 陈华鑫 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期4403-4410,共8页
通过对石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和氧化硼(B_(2)O_(3))进行高温煅烧制备硼元素掺杂改性石墨相氮化碳(BCN),对其微观结构、形貌和光学特性进行表征。再以多孔水泥混凝土为光催化剂载体,研究掺杂g-C_(3)N_(4)和BCN的水泥基材料的力学性... 通过对石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))和氧化硼(B_(2)O_(3))进行高温煅烧制备硼元素掺杂改性石墨相氮化碳(BCN),对其微观结构、形貌和光学特性进行表征。再以多孔水泥混凝土为光催化剂载体,研究掺杂g-C_(3)N_(4)和BCN的水泥基材料的力学性能和光催化降解NO性能。结果表明,B元素的引入会增大g-C_(3)N_(4)比表面积,改善水泥基材料对可见光的吸收,对NO的降解率达到40.7%。当掺杂BCN的质量分数达到水泥的6%时,水泥混凝土的7d抗压强度和28d抗压强度均达到最佳,分别为8.25MPa和14.4MPa;在可见光照射条件下,7d和28d光催化降解性能均达到最佳,分别为47%和63%。 展开更多
关键词 光催化 石墨相氮化碳 掺杂改性 降解NO 水泥混凝土
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B和P共掺杂石墨相氮化碳的制备及其光催化性能研究 被引量：2
12
作者 王圣康 肖柯 +2 位作者 赵宇 张凯朋 柴希娟 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期178-183,共6页
以尿素和二氰胺为前驱体,B_(2)O_(3)为B源,(NH_(4))_(2)HPO_(4)为P源,采用热缩聚法合成了B和P共掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),考察了硼磷掺杂对g-C_(3)N_(4)结构和光催化性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、BET比表面积... 以尿素和二氰胺为前驱体,B_(2)O_(3)为B源,(NH_(4))_(2)HPO_(4)为P源,采用热缩聚法合成了B和P共掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),考察了硼磷掺杂对g-C_(3)N_(4)结构和光催化性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、BET比表面积、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光(UV-Vis)等手段对样品进行了表征和分析,考察了其可见光下光催化降解亚甲基蓝染料的性能。结果表明:当B_(2)O_(3)掺入量为0.15g,(NH_(4))_(2)HPO_(4)掺入量为1%时,CNBP1%的光催化性能最优。这主要归因于B、P元素的电负性差异有助于强化氮化碳中内建电场强度进而促进光生电子和空穴的有效分离。相比纯CN,CNBP1%表现出松散的片状多孔结构,更窄的禁带宽度和更强的可见光吸收能力。 展开更多
关键词 光催化 硼、磷共掺杂 石墨相氮化碳 亚甲基蓝
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金属掺杂石墨相氮化碳复合膜的制备及其光催化性能研究 被引量：1
13
作者 何潇潇 郑文镳 +5 位作者 熊贝月 刘乙容 王佳 俞培焰 高仁金 王莉玮 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期169-174,共6页
通过简单的高温工艺合成了金属掺杂(Cu、Mg、Al、Ca)g-C_(3)N_(4),再将一维材料纳米纤维素(CNF-C)插入二维材料g-C_(3)N_(4)中,采用真空辅助抽滤法制备得到光催化复合膜,通过XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DRS对所制备的g-C_(3)N_(4)/CNF-C... 通过简单的高温工艺合成了金属掺杂(Cu、Mg、Al、Ca)g-C_(3)N_(4),再将一维材料纳米纤维素(CNF-C)插入二维材料g-C_(3)N_(4)中,采用真空辅助抽滤法制备得到光催化复合膜,通过XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis DRS对所制备的g-C_(3)N_(4)/CNF-C复合膜的微观结构、化学组成和理化性质进行表征。结果表明,金属掺杂光催化剂的可见光催化活性得到改善,有利于污染物降解,减少了带隙,延长了可见光吸收;掺杂Cu的g-C_(3)N_(4)制备的复合膜对罗丹明B染料的降解表现出最高的光催化性能,7 h降解率达42.6%;掺杂Mg的g-C_(3)N_(4)的复合膜水通量约为未掺杂g-C_(3)N_(4)的3倍,达到了918.63 L/(h·m^(2)·bar)。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 光催化 复合膜 罗丹明B
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壳聚糖改性石墨相氮化碳/环氧树脂复合涂层的制备及防腐性能研究 被引量：1
14
作者 杨康 杨留洋 范海明 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期102-113,共12页
目的为了保证水性环氧树脂(EP)涂层的绿色、环保及高效防腐性能。通过将二维纳米材料石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))与天然高分子壳聚糖(CS)功能化复合来制备一种新型绿色环氧树脂复合涂层体系,并研究不同g-C_(3)N_(4)@CS添加量对环氧树脂... 目的为了保证水性环氧树脂(EP)涂层的绿色、环保及高效防腐性能。通过将二维纳米材料石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))与天然高分子壳聚糖(CS)功能化复合来制备一种新型绿色环氧树脂复合涂层体系,并研究不同g-C_(3)N_(4)@CS添加量对环氧树脂复合涂层耐蚀性的影响。方法将尿素高温煅烧得到g-C_(3)N_(4),加入壳聚糖悬浮液中进行改性处理,并掺杂进环氧树脂中进而得到新型环氧树脂复合体系(EP/g-C_(3)N_(4)@CS)。利用傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)及透射电子显微镜(TEM)对g-C_(3)N_(4)和g-C_(3)N_(4)@CS复合材料的结构及微观形貌进行表征。并通过电化学手段及长周期浸泡实验对涂层体系的防腐性能进行测试。结合涂层附着力测试判断涂层与基体之间的黏合程度。结果g-C_(3)N_(4)@CS可以被成功复合到环氧树脂涂层中,且CS中丰富的含氧官能团显著提高了g-C_(3)N_(4)在环氧树脂中的分散性和界面相容性。涂层电化学耐蚀性测试结果表明,EP/g-C_(3)N_(4)@CS-1.0%(质量分数)涂层体系在浸泡30 d后的涂层电阻(R_(c))值最大,在浸泡30 d后仍能达到1.11×10^(7)Ω,EP/g-C_(3)N_(4)@CS-1.0%(质量分数)涂层体系耐蚀性最高。此外,g-C_(3)N_(4)@CS可显著提升EP涂层的附着力,且EP/g-C_(3)N_(4)@CS-1.0%(质量分数)涂层附着力最大。长期浸泡实验测试结果也表明,EP/g-C_(3)N_(4)@CS-1.0%(质量分数)涂层体系具有最佳的耐蚀性,在浸泡30 d后表面膜层仍较为均匀平整。结论EP/g-C_(3)N_(4)@CS-1.0%(质量分数)涂层体系形成的均匀完整复合膜可以有效屏蔽腐蚀性离子的迁移进程,具有最佳耐蚀性能。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 壳聚糖 环氧树脂 耐腐蚀性能 涂层 腐蚀电化学
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锰(Mn)钴(Co)双金属负载石墨相氮化碳活化过硫酸盐用于非自由基主导的高级氧化(AOP)降解污染物研究 被引量：1
15
作者 庄立恒 毛辉麾 +3 位作者 范郑洋 王桂灵 葛吕洁 桂豪冠 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期180-185,共6页
采用两步煅烧法成功制备了钴锰双金属氧化物负载的石墨相氮化碳(CMCN)。锰氧化物主要以Mn3O4和MnCO3形式存在,钴氧化物以CoO形式存在。由于g-C_(3)N_(4)的存在,金属Mn和Co都分布均匀没有出现团聚现象。XPS表征结果表明,Co和Mn都具有2个... 采用两步煅烧法成功制备了钴锰双金属氧化物负载的石墨相氮化碳(CMCN)。锰氧化物主要以Mn3O4和MnCO3形式存在,钴氧化物以CoO形式存在。由于g-C_(3)N_(4)的存在,金属Mn和Co都分布均匀没有出现团聚现象。XPS表征结果表明,Co和Mn都具有2个价态存在于CMCN中,并且保持了g-C_(3)N_(4)的结构单元。通过对罗丹明B降解评估催化剂CMCN的催化降解性能。结果表明,在Mn和Co的协同作用下,罗丹明B降解率在1 min可达到99%以上。电子顺磁共振和淬灭试验表明,非自由基氧化(1O2)在罗丹明B降解过程中占主导地位。 展开更多
关键词 双金属氧化物 石墨相氮化碳 过氧单硫酸盐 协同作用 非自由基
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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
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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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石墨相氮化碳/壳聚糖复合材料对水中U(Ⅵ)的吸附性能与机理
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作者 王悦 彭琳 +3 位作者 刘金香 王劲松 鲜寒 刘迎九 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期158-168,共11页
针对核能发展与应用过程中产生的含铀废水所导致的环境铀污染难题,通过共混交联法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))负载在壳聚糖(CS)上,制备了复合材料-石墨相氮化碳/壳聚糖(g-C_(3)N_(4)/CS),用来吸附水溶液中的U(Ⅵ)。对g-C_(3)N_(4)/CS... 针对核能发展与应用过程中产生的含铀废水所导致的环境铀污染难题,通过共混交联法将石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))负载在壳聚糖(CS)上,制备了复合材料-石墨相氮化碳/壳聚糖(g-C_(3)N_(4)/CS),用来吸附水溶液中的U(Ⅵ)。对g-C_(3)N_(4)/CS的表面性质和作用机制进行了分析。结果表明:g-C_(3)N_(4)/CS投加量为0.2 g/L,g-C_(3)N_(4)质量分数为20%,吸附时间为120 min,温度为308 K,pH=6条件下,g-C_(3)N_(4)/CS对U(Ⅵ)的最大吸附量达到324.45 mg/g。Langmuir等温模型和准二级动力学模型符合该吸附过程,是一个自发吸热过程。g-C_(3)N_(4)/CS对U(Ⅵ)的吸附机理主要为—NH,—OH,C—O,C=O,C—N等官能团与U(Ⅵ)发生的配位络合。g-C_(3)N_(4)/CS在循环再生实验中显示出良好的重复利用性。 展开更多
关键词 铀(Ⅵ) 吸附 石墨相氮化碳 壳聚糖 性能与机制 复合材料
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石墨相氮化碳在聚合物电解质膜中的研究进展
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作者 刘守一 望宇皓 +4 位作者 刘莉莉 欧阳云祥 李娜 胡朝霞 陈守文 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期65-71,共7页
燃料电池因具有能源转换效率高、近零污染、低噪音等优点受到广泛关注。聚合物电解质膜作为燃料电池的重要组成部件之一,其性能优劣决定了电池的实际表现。为解决聚合物电解质膜在稳定性及离子传导率方面存在的不足,无机纳米材料掺杂作... 燃料电池因具有能源转换效率高、近零污染、低噪音等优点受到广泛关注。聚合物电解质膜作为燃料电池的重要组成部件之一,其性能优劣决定了电池的实际表现。为解决聚合物电解质膜在稳定性及离子传导率方面存在的不足,无机纳米材料掺杂作为常规的改性手段应用到聚合物电解质膜材料中。近年来,石墨相氮化碳(g-C_(3)N_4)因其独特的结构特征和优秀的物化性能,被广泛应用于聚合物电解质膜材料的制备和改性。本文主要综述了g-C_(3)N_4的结构和性质,总结了g-C_(3)N_4基复合膜的制备方法,重点对目前g-C_(3)N_4在聚合物电解质膜中的研究和应用情况进行了综述,展示了其在聚合物电解质膜改性方面的重要成果,并对其在该领域未来的发展做出展望。 展开更多
关键词 燃料电池 聚合物电解质膜 无机纳米材料 石墨相氮化碳
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石墨相氮化碳复合材料催化分解水产氢研究进展
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作者 王斌 梁红玉 商丽艳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期30-35,共6页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有特殊的能带结构和稳定的物理化学性能,可通过光照分解水产氢,但由于光生电子-空穴复合严重以及禁带宽度限制等问题,对于光的利用非常有限。将g-C_(3)N_(4)与其他光催化材料复合,可以降低电子-空穴的复合... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))具有特殊的能带结构和稳定的物理化学性能,可通过光照分解水产氢,但由于光生电子-空穴复合严重以及禁带宽度限制等问题,对于光的利用非常有限。将g-C_(3)N_(4)与其他光催化材料复合,可以降低电子-空穴的复合率并且拓宽吸收范围,从而提高光催化活性。介绍了g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化产氢机理,综述了g-C_(3)N_(4)复合材料的制备方法及产氢性能,展望了未来g-C_(3)N_(4)复合材料的发展方向。 展开更多
关键词 光催化 石墨相氮化碳 复合催化剂 产氢
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铜纳米粒子负载的石墨相氮化碳的制备及其光催化还原铀
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作者 张宏森 李明 +1 位作者 刘琦 王君 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期387-395,I0004,共10页
采用熔盐法和化学还原法分别制备了高分散性石墨相氮化碳(WSGCN)和铜纳米粒子负载的高分散性石墨相氮化碳(Cu-WSGCN)复合材料。使用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、光致发... 采用熔盐法和化学还原法分别制备了高分散性石墨相氮化碳(WSGCN)和铜纳米粒子负载的高分散性石墨相氮化碳(Cu-WSGCN)复合材料。使用傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱、透射电子显微镜、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱等表征方法,分析光催化剂的化学结构及光电性能。结果表明,与WSGCN相比,Cu-WSGCN复合材料的光吸收范围更大,带隙更窄;铜纳米粒子与WSGCN界面存在肖特基势垒,促进了电荷的传递和光生载流子的分离,从而提高了光催化能力。当铜纳米粒子质量分数为1%时,Cu-WSGCN复合材料的铀去除率最高,为81.07%。经过三次光催化还原铀循环实验后,1%Cu-WSGCN对铀的去除率仍然可以达到75.96%。本项研究为开发高效光催化去除铀的新型材料提供了有益的参考。 展开更多
关键词 高分散性石墨相氮化碳 光催化还原铀 铜纳米粒子 光催化复合材料
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