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

1

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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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

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类石墨相氮化碳的制备及光催化还原CO2性能 被引量：6

3

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

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碱金属及碱土金属掺杂石墨相-C3N4光催化材料研究进展 被引量：2

4

作者 栗思琪 鲁浈浈 张琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期15039-15046,共8页

石墨相碳化氮(g-C3N4)作为一种成本低廉、化学性质稳定、带隙窄的光催化剂,一直是材料科学领域的研究重点。虽然g-C3N4存在光生载流子复合率高、可见光利用率低、比表面积较小等缺点,但由于其聚合物的本身特性适合制备g-C3N4基复合材料... 石墨相碳化氮(g-C3N4)作为一种成本低廉、化学性质稳定、带隙窄的光催化剂,一直是材料科学领域的研究重点。虽然g-C3N4存在光生载流子复合率高、可见光利用率低、比表面积较小等缺点,但由于其聚合物的本身特性适合制备g-C3N4基复合材料,从而可以通过引入其他化学元素或异质结对g-C3N4进行改进,提高其光催化活性。与非金属共价掺杂不同,碱金属、碱土金属改性g-C3N4具有金属掺杂的非局域化特性,其表面活性位点增多,载流子分离率降低并且能使能带位置发生改变,从而具有较好的光催化性能,因此成为一个新的研究热点。综合考虑经济性和实用性,目前用来改善g-C3N4性能的碱/碱土金属元素多为锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、钡(Ba)、镁(Mg)、钙(Ca)。现有的大部分数据表明,Li、Ca两种元素对g-C3N4的改性效果较好,尤其是Ca元素。同时结合不同制备工艺,如选择不同的前体,采用介孔材料作为催化剂载体,改变制备过程中的加热方式(控制升温速率、煅烧温度和时长),可以使g-C3N4的光催化活性进一步提高。虽然碱金属、碱土金属改性g-C3N4的理论依据是金属离子的引入会对能带结构和载流子迁移率产生影响,但金属离子与周围原子的相互作用和对能带的调控机理还未明确,实现碱金属/碱土金属可控改性g-C3N4也尚待研究。对碱金属、碱土金属改性g-C3N4的系统研究仍需继续进行大量的实验作为分析验证的基础。本文对国内外碱金属、碱土金属掺杂改性g-C3N4技术的发展现状进行了总结,归纳了改性g-C3N4的制备方法及应用范围,将改性g-C3N4在实际应用领域(氮氧化合物降解、光解水析氢、有机污染物降解)的光催化活性进行对比,按照掺杂元素种类和数量将其分为单掺杂和复合掺杂,并对其增强机理进行归纳整理,提出了当前碱金属、碱土金属改性g-C3N4发展所面临的问题,并对未来将要进行的工作及发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 碱金属 碱土金属 石墨相碳化氮(g-c3n4) 可见光催化

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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

5

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

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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

6

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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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

7

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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石墨相氮化碳光催化灭活水中多重耐药菌研究 被引量：5

8

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

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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

9

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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用聚苯乙烯软模板合成多孔石墨相氮化碳 被引量：5

10

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

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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

11

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

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TiO2/pg-C3N4复合催化剂的制备及光催化性能 被引量：13

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作者 郭梅 任学昌 +2 位作者 王建钊 康赟 孟悦 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期5119-5125,共7页

通过简单的超声剥离分散和水热法,成功制得了具有多孔结构的TiO2/pg-C3N4复合催化剂.利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS和PL对样品的形貌、结构及光学性能进行了表征.在模拟太阳光照射下,以RhB和MO为模拟污染物考察了TiO2/pg-C3N4的光催化... 通过简单的超声剥离分散和水热法,成功制得了具有多孔结构的TiO2/pg-C3N4复合催化剂.利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS和PL对样品的形貌、结构及光学性能进行了表征.在模拟太阳光照射下,以RhB和MO为模拟污染物考察了TiO2/pg-C3N4的光催化性能.结果表明:当TiO2占Pg-C3N4的质量分数为5%时,制得的TiO2/pg-C3N4(5:100)复合催化剂具有最优的光催化性能.TiO2/pg-C3N4(5:100)对RhB的光催化降解途径为O2·-和h+使整个共轭发色团结构发生裂解.TiO2/pg-C3N4(5:100)光催化性能的提高一方面是由于多孔结构增加了光催化反应的活性位点;另一方面是由于TiO2与pg-C3N4之间形成了Z型异质结,与传统的Ⅱ型异质结相比,该复合催化剂不仅使光生载流子分离效率提高,同时保留了pg-C3N4导带电子的强还原性和TiO2价带空穴的强氧化性. 展开更多

关键词 石墨相氮化碳 TiO2/pg-c3n4 异质结 多孔结构 光催化

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新型g-C_3N_4/CuS复合材料的制备及光催化研究 被引量：2

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作者 赵海亮 岳文丽 陈波 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3361-3367,共7页

"一步"水热法合成CuS修饰的石墨相氮化碳(g-C_3N_4/CuS)复合光催化剂,通过FE-SEM、XRD、FTIR、UV-VisDRS等手段对其进行了表征,利用Cr(Ⅵ)溶液考察了g-C_3N_4/CuS在可见光下的光催化还原性能。实验结果表明,g-C_3N_4/CuS复合... "一步"水热法合成CuS修饰的石墨相氮化碳(g-C_3N_4/CuS)复合光催化剂,通过FE-SEM、XRD、FTIR、UV-VisDRS等手段对其进行了表征,利用Cr(Ⅵ)溶液考察了g-C_3N_4/CuS在可见光下的光催化还原性能。实验结果表明,g-C_3N_4/CuS复合光催化剂的光催化活性明显优于单一的g-C_3N_4和CuS。可见光照射下,180 min内Cr(Ⅵ)的去除率可达70%以上。CuS的引入不仅扩宽了g-C_3N_4的可见光吸收范围,而且降低了g-C_3N_4光生电子和空穴的复合率,从而显著提高g-C_3N_4的光催化活性。该复合材料的催化活性受溶液的pH值影响较大,酸性条件下更有利于光催化反应的进行;共存低浓度腐殖酸对Cr(Ⅵ)的去除没有显著影响。g-C_3N_4/CuS具有良好的可见光催化活性,可用于废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原去除。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c3n4) g-c3n4/CuS复合材料 光催化还原 Cr(Ⅵ)

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铁改性石墨相氮化碳催化苯酚羟基化反应合成二酚

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作者 张力嫱 高陆玺 +3 位作者 吕雪川 焦玉娟 高肖汉 曹月坤 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期403-409,共7页

石墨相氮化碳(g-C3N4)以其独特的电子结构和化学特性引起了广泛关注。以双氰胺和硝酸铁为原料,制备了Fe改性的石墨相氮化碳(Fe/g-C3N4),采用红外光谱、XRD和N 2吸附-脱附等分析手段对g-C3N4和Fe/g-C3N4进行了表征,并用以催化苯酚羟基化... 石墨相氮化碳(g-C3N4)以其独特的电子结构和化学特性引起了广泛关注。以双氰胺和硝酸铁为原料,制备了Fe改性的石墨相氮化碳(Fe/g-C3N4),采用红外光谱、XRD和N 2吸附-脱附等分析手段对g-C3N4和Fe/g-C3N4进行了表征,并用以催化苯酚羟基化反应合成二酚,研究了Fe/g-C3N4催化性能的影响因素。结果表明,Fe/g-C3N 4材料具有良好的介孔结构,Fe的引入改变了g-C3N4层状结构的层间距。当苯酚/H2O2摩尔比为2/1、铁负载量为0.7%(质量分数)、反应温度为50℃、反应时间为6 h时,苯酚的转化率达到39.7%,邻苯二酚和对苯二酚的总选择性为85.8%。重复实验结果证实该催化剂可以重复使用。 展开更多

关键词 苯酚羟基化 过氧化氢 绿色化学 石墨相氮化碳(g-c 3n 4) Fe/g-c 3n 4

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原位合成Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料的储锂性能 被引量：1

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作者 张林森 郭春朵 +1 位作者 宋延华 樊云飞 《电池》 CAS 北大核心 2021年第1期13-16,共4页

采用固相法在石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))片层中原位生长纳米氮化镍(Ni_(3)N)颗粒,得到三维结构的Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料。通过XRD、SEM、HR-TEM、拉曼光谱和电化学测试等方法,对复合材料进行分析。Ni_(3)N纳米颗粒均匀地分散在g... 采用固相法在石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))片层中原位生长纳米氮化镍(Ni_(3)N)颗粒,得到三维结构的Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料。通过XRD、SEM、HR-TEM、拉曼光谱和电化学测试等方法,对复合材料进行分析。Ni_(3)N纳米颗粒均匀地分散在g-C_(3)N_(4)中,Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料具有良好的倍率性能和循环稳定性。在0.01~3.00 V充放电,当电流为0.1 A/g时,Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)-3复合材料的首次可逆比容量为968 mAh/g,高于Ni_(3)N的633 mAh/g;当电流为1.0 A/g时,第400次循环的比容量高于600 mAh/g。 展开更多

关键词 锂离子电池 氮化镍(ni_(3)n) 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 储能性能 高倍率 原位合成 负极

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SiO_(x)@g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及储锂性能 被引量：1

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作者 张林森 张振华 +1 位作者 郭春朵 宋延华 《电池》 CAS 北大核心 2022年第6期615-619,共5页

硅材料因理论比容量远高于石墨,受到广泛关注,但阻碍发展的关键是硅的体积膨胀。通过热缩聚和还原原位合成SiO_(x)@类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合材料,并研究储锂性能。XRD、SEM和X射线光电子谱(XPS)分析结果表明:SiO_(x)均匀分散在... 硅材料因理论比容量远高于石墨,受到广泛关注,但阻碍发展的关键是硅的体积膨胀。通过热缩聚和还原原位合成SiO_(x)@类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合材料,并研究储锂性能。XRD、SEM和X射线光电子谱(XPS)分析结果表明:SiO_(x)均匀分散在g-C_(3)N_(4)片构成的空腔中,形成SiO_(x)@g-C_(3)N_(4)复合材料。电化学性能测试结果表明:SiO_(x)@g-C_(3)N_(4)复合材料以0.1 A/g的电流在0.01~3.00 V循环,首次充电比容量为1410 mAh/g,库仑效率为76.4%;以1.0 A/g的电流循环700次,可逆比容量保持在488 mAh/g,库仑效率为99.7%。g-C_(3)N_(4)片层结构既缓解了硅材料的体积膨胀与粉化,又提高了导电性,因此SiO_(x)@g-C_(3)N_(4)复合材料表现出良好的电化学性能。 展开更多

关键词 锂离子电池:类石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 电化学性能 复合材料

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硝酸辅助合成氮缺陷石墨型氮化碳材料及光谱学分析

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作者 陈闽南 陶红 +7 位作者 宋晓峰 王怡心 邵玲 韩啸 刘伟 殷广艺 谢心语 严南峡 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2159-2163,共5页

通过硝酸辅助高温缩聚三聚氰胺的方法合成了氮缺陷石墨型氮化碳(g-C3N4)光催化材料,并利用scanning electron microscope (SEM), brunauer emmett teller (BET), X射线衍射(X-ray diffraction, XRD), ultraviolet-visible spectroscopy ... 通过硝酸辅助高温缩聚三聚氰胺的方法合成了氮缺陷石墨型氮化碳(g-C3N4)光催化材料,并利用scanning electron microscope (SEM), brunauer emmett teller (BET), X射线衍射(X-ray diffraction, XRD), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)和Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR)等手段对其微观结构和光谱学特征进行了分析, SEM给出了氮化碳和改性材料的表面微观形貌,改性材料表现出了更小的孔径与更加粗糙类似于"矾花"状的表面,说明硝酸的加入显著改变了材料的表面结构。BET图谱可以明显看出硝酸辅助合成材料显示出了较大的比表面积和孔径。XRD图谱显示改性后的材料保持了氮化碳材料的一般结构特征,并且两个特征峰均发生了峰宽以及角度的变化,说明了酸辅助可以改变原材料的结构。从UV-Vis图谱中看出改性材料发生了明显的红移现象,说明材料对可见光的响应较原始氮化碳材料有一定增强。FTIR图谱显示改性后材料在保持原有材料基团的基础上碳氮单键以及氨基基团增多等变化。从XPS图谱中发现改性材料的结合能以及峰面积发生变化,由此得出N元素含量显著提高,推测由于三聚氰胺与硝酸产生部分反应后被高温焙烧引入硝酸中的氮元素。最后测试了材料在可见光和太阳光照射下的催化性能。结果表明,该方法不仅简单易行,硝酸消耗量低,而且合成的g-C3N4材料具有很好的多孔结构、更小的粒度和更高的比表面积等微观结构优势,以及增强的光吸收响应特征,更重要的是与由其他方法合成材料的碳氮(C/N)比上升不同,该方法合成的材料C/N比有明显的下降趋势,氨基基团也有增多的表现,这可能因硝酸与三聚氰胺在高温烧结过程中的化学反应所导致。可见光和太阳光照射催化降解罗丹明B(RhB)的试验结果表明,当硝酸用量为2 mL时g-C3N4材料的催化效果最佳,降解率均达到99%,分别是无硝酸条件下的2.8倍和2.5倍,并且材料的循环性降解测试表明材料的可回收性强。这种高效易得、方便工业化推广和可回收性强的g-C3N4材料为今后的实际应用提供了极好的参考。 展开更多

关键词 氮缺陷石墨型氮化碳(g-c3n4) 硝酸 氮缺陷 光催化

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