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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

2

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

3

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

氧磷共掺杂二维石墨相氮化碳的制备及光催化性能

4

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

5

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)

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

6

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

固混法制备BiVO_4/石墨相氮化碳复合物及其光催化性能表征 被引量：1

7

作者 刘珊珊 左桂福 +3 位作者 王笑敏 宗培肖 刘鑫鑫 沈毅 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期90-93,共4页

通过固混法制备不同BiVO_4含量的BiVO_4/石墨相氮化碳(BiVO_4/g-C_3N_4)复合光催化材料。采用粉末X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜分别对BiVO_4/g-C_3N_4复合催化剂的晶相组成、官能团和微观形貌进行了表征;通过可... 通过固混法制备不同BiVO_4含量的BiVO_4/石墨相氮化碳(BiVO_4/g-C_3N_4)复合光催化材料。采用粉末X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜分别对BiVO_4/g-C_3N_4复合催化剂的晶相组成、官能团和微观形貌进行了表征;通过可见光照射下罗丹明B的降解来评价纳米复合材料的光催化活性。结果表明:在可见光照射3h后,30%(质量分数)BiVO_4/g-C_3N_4复合物的降解率最高,达到87%。BiVO_4/g-C_3N_4良好的光催化性能可以归因于在BiVO_4和g-C_3N_4的界面形成的异质结。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c3n4) 复合 光催化性能 异质结

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

8

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

9

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

缺陷工程调控石墨相氮化碳及其光催化空气净化应用进展 被引量：6

10

作者 王薇 黄宇 王震宇 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第8期52-64,共13页

二维石墨相氮化碳(2D g-C_(3)N_(4))由于其特殊的π-π共轭结构,较窄的禁带宽度(2.7 eV)以及比表面积大、结构稳定、绿色无毒、来源广泛等特点,在光催化领域显示出巨大的应用潜力。然而,传统g-C_(3)N_(4)由于其可见光吸收差、光生载流... 二维石墨相氮化碳(2D g-C_(3)N_(4))由于其特殊的π-π共轭结构,较窄的禁带宽度(2.7 eV)以及比表面积大、结构稳定、绿色无毒、来源广泛等特点,在光催化领域显示出巨大的应用潜力。然而,传统g-C_(3)N_(4)由于其可见光吸收差、光生载流子复合快、量子效率低等固有缺点导致其光催化性能较差,限制其应用。迄今为止,研究人员已经设计并开发了异质结构建、缺陷工程和形貌调控等多种策略来改善g-C_(3)N_(4)光催化活性。其中,缺陷工程通过调节g-C_(3)N_(4)的表面电子结构和能级结构来提高其光捕获、光生载流子分离-迁移和目标分子吸附/活化能力,从而改善其光催化能力。本文综述了非外源因素诱导(碳空位、氮空位等)以及外源因素诱导缺陷(掺杂和功能化)修饰g-C_(3)N_(4),调控其光电子及光催化性能的最新研究进展,并介绍了2D g-C_(3)N_(4)在光催化净化大气方面的应用进展。最后,对g-C_(3)N_(4)在光催化领域的后续研究进行了展望。这篇文章的主要目的是为全面、深入地理解缺陷调控g-C_(3)N_(4)光催化性能的机制提供思路,以期更好地指导g-C_(3)N_(4)光催化剂的后续研究及其工商业应用开发。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 缺陷工程 光催化 实际应用

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

11

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))

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

12

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

13

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

类石墨相氮化碳的制备及光催化还原CO2性能 被引量：6

14

作者 邵啸 尹晓红 +2 位作者 杨晓晓 韩啸 张泷方 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期74-79,共6页

分别以尿素、三聚氰胺为前驱体,采用缩聚法制备了不同形貌及性能的类石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化剂,采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis、FTIR、BET和荧光光谱对g-C_3N_4进行表征,考察了不同前驱体对催化剂形貌及在甲醇溶液中光催化还原CO_2效... 分别以尿素、三聚氰胺为前驱体,采用缩聚法制备了不同形貌及性能的类石墨相氮化碳(g-C3N4)光催化剂,采用XRD、SEM、TEM、UV-Vis、FTIR、BET和荧光光谱对g-C_3N_4进行表征,考察了不同前驱体对催化剂形貌及在甲醇溶液中光催化还原CO_2效率的影响。结果表明:以尿素为前驱体制备的u-g-C_3N_4呈片状结构,光催化还原CO_2制备甲酸甲酯的效率较高,为512.8μmol/(gcat·h);以三聚氰胺为前驱体制备的m-g-C_3N_4呈块状结构,光催化效率为257.3μmol/(gcat·h)。 展开更多

关键词 类石墨相氮化碳(g-c3n4) 光催化还原CO2 甲酸甲酯 尿素 三聚氰胺 催化技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

石墨相氮化碳光催化灭活水中多重耐药菌研究 被引量：5

15

作者 齐菲 孙迎雪 +3 位作者 常学明 殷秀峰 陆松柳 胡洪营 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2018年第10期3767-3774,共8页

研究了光辐照和基于石墨相氮化碳(g-C_3N_4)光催化对二级出水中1株四环素和氨苄西林抗性多重耐药菌E.coli CGMCC 1.1595的灭活效果.结果表明,汞灯辐照功率(100/300/500W)和辐照强度越高,其灭活效率相对越高,在500W汞灯60min辐照条件下,... 研究了光辐照和基于石墨相氮化碳(g-C_3N_4)光催化对二级出水中1株四环素和氨苄西林抗性多重耐药菌E.coli CGMCC 1.1595的灭活效果.结果表明,汞灯辐照功率(100/300/500W)和辐照强度越高,其灭活效率相对越高,在500W汞灯60min辐照条件下,紫外长波(UVA)-可见光(300~579nm)对该多重耐药菌的灭活率为0.41log;基于g-C_3N_4的光催化对其灭活率为1.31log.相比未加g-C_3N_4催化剂的光辐照灭菌,在UVA-可见光条件下g-C_3N_4对其灭活率的贡献为61%~69%;在可见光条件下g-C_3N_4对其灭活率的贡献达到60%~79%.在UVA-可见光g-C_3N_4光催化灭活E.coli CGMCC 1.1595反应体系中,活性氧自由基和电子空穴的活跃程度为:·OH>·O_2^->H_2O_2>h^+>~1O_2,·OH为该光催化体系的主要活性物质,其次是·O_2^-和H_2O_2. 展开更多

关键词 光照 石墨相氮化碳(g-c3n4) 多重耐药菌 消毒 可见光

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

16

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

在线阅读 下载PDF 职称材料

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

17

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)

在线阅读 下载PDF 职称材料

K/Cl掺杂g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化性能研究 被引量：18

18

作者 王彦欣 刘亚靖 +1 位作者 陶然 范晓星 《分子催化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期561-570,共10页

采用湿化学方法制备了K/Cl掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米材料.以三聚氰胺、KCl作为前驱体,经过溶解、沉淀和焙烧过程,使K/Cl元素在g-C_(3)N_(4)结构上均匀分布.K/Cl掺杂的引入并不影响g-C_(3)N_(4)物相的形成,而是使样品的比表面... 采用湿化学方法制备了K/Cl掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米材料.以三聚氰胺、KCl作为前驱体,经过溶解、沉淀和焙烧过程,使K/Cl元素在g-C_(3)N_(4)结构上均匀分布.K/Cl掺杂的引入并不影响g-C_(3)N_(4)物相的形成,而是使样品的比表面积增加至18.36 m^(2)·g^(-1),是纯g-C_(3)N_(4)的1.7倍.利用光催化降解气态污染物来表征材料的光催化性能,结果表明,全光谱光照下CN-K/Cl-0.07的性能是纯g-C_(3)N_(4)的2.0倍.光催化性能的提升归因于K/Cl双原子掺杂,不但提升了材料的光吸收能力,而且有利于光生电子-空穴的分离.4次循环试验后,CN-K/Cl-0.07光催化降解异丙醇的性能没有明显降低,证明其具有良好的稳定性.K/Cl掺杂g-C_(3)N_(4)光催化活性高且使用性能好,将会在气体污染物降解领域产生广泛的应用. 展开更多

关键词 石墨相氮化碳g-c_(3)n_(4) 双原子掺杂 光催化降解

在线阅读 下载PDF 职称材料

用聚苯乙烯软模板合成多孔石墨相氮化碳 被引量：5

19

作者 沈谈笑 张见玲 +1 位作者 江龙 淡宜 《化学研究与应用》 CSCD 北大核心 2017年第6期873-877,共5页

以通过乳液聚合方法制备的聚苯乙烯粒子作为软模板,合成了多孔石墨相氮化碳(g-C_3N_4)。通过傅立叶变换红外光谱,X射线衍射和X射线光电子能谱分析并结合比表面积测定,研究了模板对g-C_3N_4的化学结构和晶体结构的影响,结果表明:模板的... 以通过乳液聚合方法制备的聚苯乙烯粒子作为软模板,合成了多孔石墨相氮化碳(g-C_3N_4)。通过傅立叶变换红外光谱,X射线衍射和X射线光电子能谱分析并结合比表面积测定,研究了模板对g-C_3N_4的化学结构和晶体结构的影响,结果表明:模板的引入不改变g-C_3N_4的化学结构,对晶体结构也基本无影响,通过调节聚苯乙烯软模板的含量可以控制g-C_3N_4的孔隙率和比表面积;紫外-可见吸收光谱测定结果表明:所合成多孔石墨相氮化碳在200-800nm波长范围内均有吸收。比表面的可调控性和宽光谱吸收有利于促进多孔石墨相氮化碳在光催化领域的应用。 展开更多

关键词 多孔石墨相氮化碳(g-c3n4) 聚苯乙烯 软模板

在线阅读 下载PDF 职称材料

非金属掺杂石墨相氮化碳光催化的研究进展与展望 被引量：32

20

作者 王亦清 沈少华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第3期57-70,共14页

自从Fujishima和Honda利用TiO2光阳极和Pt电极成功实现太阳能光电化学分解水之后,光催化被认为是解决环境污染和能源短缺两大问题最有前景的方法之一,因为该技术可以有效的利用太阳能这种地球上最丰富的能源来驱动多种不同的催化反应实... 自从Fujishima和Honda利用TiO2光阳极和Pt电极成功实现太阳能光电化学分解水之后,光催化被认为是解决环境污染和能源短缺两大问题最有前景的方法之一,因为该技术可以有效的利用太阳能这种地球上最丰富的能源来驱动多种不同的催化反应实现能源生产和环境净化,比如:水分解、CO2还原、有机污染物降解和有机合成等。除了金属氧化物、金属硫化物和金属氮氧化物等多类金属化合物半导体光催化剂,近几年,石墨相氮化碳(g-C3N4)因其原料来源广泛、无毒、稳定以及相对较窄的带隙(2.7 eV)而具备可见光响应等特点,在光催化领域获得了广泛的重视。然而,gC3N4对太阳光谱中可见光的吸收效率较低且光生电子和空穴复合严重,导致其光催化活性处于较低水平。至今,研究人员已经开发出多种提高g-C3N4光催化活性的方法,如元素掺杂、微纳结构和异质结构设计和助催化剂修饰等。元素掺杂被证明是调节g-C3N4独特电子结构和分子结构的有效方法,可以大幅扩展其光响应范围,并促进光生电荷分离。特别地是,非金属元素掺杂以提高g-C3N4的光催化活性已经得到很好的研究。通常用于掺杂g-C3N4的非金属元素是氧(O)、磷(P)、硫(S)、硼(B)、卤素(F、Cl、Br、I)和其他非金属元素(如碳(C)和氮(N)自掺杂),因为这些非金属元素有着易于获取的原材料并可以较为简单的引入g-C3N4骨架结构中。在这篇综述文章中,作者首先介绍了g-C3N4的结构和光学性质,接着简要介绍了光催化剂的g-C3N4的改性;然后详细回顾了非金属掺杂改善g-C3N4光催化活性的进展,同时总结了光催化机理以期更好地理解光催化的本质并指导新型g-C3N4光催化剂的开发。最后,对g-C3N4光催化剂的后续研究进行了展望。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c3n4) 非金属掺杂 光催化 能带结构 电子结构

在线阅读 下载PDF 职称材料