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

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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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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

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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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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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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

4

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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类石墨相氮化碳的制备及光催化还原CO2性能 被引量：6

5

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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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

6

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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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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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

8

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

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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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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

10

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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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

11

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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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

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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

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过硫酸盐协同g-C_(3)N_(4)光催化降解酮洛芬的研究 被引量：4

13

作者 刘嘉琪 陈锦华 +3 位作者 陈爽 易继勇 刘清霞 刘志雄 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期193-199,共7页

以尿素为原料,采用热聚合法合成光催化剂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并研究其光催化剂性能。通过X射线衍射仪(XRD)、自带能谱分析的扫描电镜(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG/DTG)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis DRS... 以尿素为原料,采用热聚合法合成光催化剂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并研究其光催化剂性能。通过X射线衍射仪(XRD)、自带能谱分析的扫描电镜(SEM-EDS)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、热重分析仪(TG/DTG)和紫外-可见分光光度计(UV-Vis DRS)等对光催化剂的结构、形貌、表面官能团、热稳定和光学性能进行表征分析。考察了g-C_(3)N_(4)的合成温度、g-C_(3)N_(4)质量浓度、过硫酸钠(SPS)质量浓度、酮洛芬(KTP)初始质量浓度、溶液初始pH、降解时间及催化剂循环使用次数等因素对光催化降解KTP的影响。结果表明,500℃合成的g-C_(3)N_(4)呈片状多孔纳米结构,具有最佳的光催化性能;在光照功率为35 W、pH为9、SPS初始质量浓度为1.20 g/L、g-C_(3)N_(4)质量浓度为1.00 g/L、降解时间为150 min时,初始质量浓度为2 mg/L的KTP的降解率为96.84%;催化剂经回收连续使用5次,可将初始质量浓度为2 mg/L的KTP溶液光催化降解至100μg/L,可满足回用水要求。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 光催化 过硫酸盐 酮洛芬

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基于g-C_(3)N_(4)-UiO-66复合物修饰电极的电化学发光传感器用于测定水中邻苯二酚的含量 被引量：1

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作者 王国宇 单晓梦 椎木弘 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期380-386,共7页

利用锆金属有机骨架(UiO-66)与半导体石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合可形成异质结结构,构建了一种基于g-C_(3)N_(4)-UiO-66复合物修饰电极的电化学发光传感器用于水中污染物邻苯二酚的检测。分别合成g-C_(3)N_(4)和UiO-66,将二者充分... 利用锆金属有机骨架(UiO-66)与半导体石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))复合可形成异质结结构,构建了一种基于g-C_(3)N_(4)-UiO-66复合物修饰电极的电化学发光传感器用于水中污染物邻苯二酚的检测。分别合成g-C_(3)N_(4)和UiO-66,将二者充分研磨、煅烧后,得到g-C_(3)N_(4)-UiO-66复合物。以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂配制1.0 g·L^(-1)的g-C_(3)N_(4)-UiO-66分散液,分取3.0μL,用滴涂的方式修饰到处理好的玻碳电极(GCE)表面,自然晾干后,得到g-C_(3)N_(4)-UiO-66修饰的GCE(g-C_(3)N_(4)-UiO-66@GCE)。以g-C_(3)N_(4)-UiO-66@GCE为工作电极,铂丝为辅助电极,Ag/AgCl为参比电极,将该三电极系统置于含有50 mmol·L^(-1) K_(2)S_(2)O_(8)的磷酸盐缓冲溶液(pH 7.5)中,采用循环伏安法在-1.6~0 V内,以0.1 V·s^(-1)速率进行扫描,记录加入邻苯二酚前后体系的电化学发光强度差值,即猝灭值。结果表明:体系电化学发光强度猝灭值与邻苯二酚浓度的对数呈线性关系,线性范围为1.0×10^(-5)~5.0×10^(-2)μmol·L^(-1),检出限为9.0×10^(-12)mol·L^(-1);用6根g-C_(3)N_(4)-UiO-66@GCE进行重现性试验,6次测定值的相对标准偏差(RSD)为3.3%;按照测试条件在-1.6~0 V内连续循环扫描31次,结果显示,加入邻苯二酚前后,测定值的RSD均小于4.0%;并且该传感器对对苯二酚、间苯二酚、葡萄糖、Na^(+)、K^(+)等干扰物质具有较好的抗干扰能力;用此电化学发光传感器分析自来水样品并进行加标回收试验,结果未检出邻苯二酚,回收率为98.4%,测定值的RSD(n=5)为3.8%。 展开更多

关键词 电化学发光 传感器 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 锆金属有机骨架(UiO-66) 邻苯二酚

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MOFs自牺牲模板法制备CoN_(x)/g-C_(3)N_(4)纳米材料用作高效光催化还原U(VI) 被引量：2

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作者 洪佳辉 马冉 +2 位作者 仵云超 文涛 艾玥洁 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期741-749,共9页

近年来,利用石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))光催化法将易溶的U(Ⅵ)还原为难溶的U(Ⅳ)来清除铀,已逐渐成为放射性核素研究的热点。本研究将一种含金属钴的金属有机框架材料(MOFs)作为自牺牲模板,利用简单热共聚法成功合成了含有Co-N_(x)构型的... 近年来,利用石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))光催化法将易溶的U(Ⅵ)还原为难溶的U(Ⅳ)来清除铀,已逐渐成为放射性核素研究的热点。本研究将一种含金属钴的金属有机框架材料(MOFs)作为自牺牲模板,利用简单热共聚法成功合成了含有Co-N_(x)构型的CoN_(x)/g-C_(3)N_(4)催化剂。在固液比为1.0 g/L、pH 5.0、可见光照射45 min下,制备的催化剂(w(Co-MOFs):w(g-C_(3)N_(4))=1:1)对50 mg/L的U(Ⅵ)标准溶液还原率达到100%。从形貌,微观结构和光学性能等方面对催化剂进行了表征,结果显示,引入Co有效拓宽了g-C_(3)N_(4)对可见光的吸收范围,抑制了光生电子与空穴的复合,从而促进了U(Ⅵ)的还原反应。此外,基于捕获实验深入探究了U(Ⅵ)在CoN_(x)/g-C_(3)N_(4)材料表面催化可能的反应机理。研究表明,CoN_(x)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂光学性能优异,制备方法简单且绿色环保,对放射性废水中的U(Ⅵ)的光催化还原去除效果较好。本工作对后续石墨氮化碳类新型材料的设计、合成与实际应用具有一定的参考作用。 展开更多

关键词 石墨氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 金属有机框架材料(MOF) 光催化还原 铀

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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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氧掺杂石墨相氮化碳活化过一硫酸盐降解水中橙黄Ⅱ的效能和机理研究 被引量：2

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作者 向少锋 林雨 蔡纯 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期232-240,262,共10页

为研究氧掺杂石墨相氮化碳活化过一硫酸盐降解水中橙黄Ⅱ的效能和反应机理,通过一步合成法将氧掺杂至石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),制备了新型无金属的环保氧掺杂g-C_(3)N_(4)(O-g-C_(3)N_(4))催化剂,并采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)... 为研究氧掺杂石墨相氮化碳活化过一硫酸盐降解水中橙黄Ⅱ的效能和反应机理,通过一步合成法将氧掺杂至石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),制备了新型无金属的环保氧掺杂g-C_(3)N_(4)(O-g-C_(3)N_(4))催化剂,并采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)、Zeta电位仪和X射线光电子能谱仪(XPS)对O-g-C_(3)N_(4)催化剂的形貌、结构和成分进行了表征,研究了O-g-C_(3)N_(4)催化剂活化过一硫酸盐(PMS)体系(即O-g-C_(3)N_(4)/PMS体系)对水中橙黄Ⅱ(AO7)的降解效果、影响因素和反应机理。结果表明:成功将氧原子引入到g-C_(3)N_(4)基体中,O-g-C_(3)N_(4)催化剂保持了g-C_(3)N_(4)的主体结构;O-g-C_(3)N_(4)/PMS体系反应1 h对70 mg/L AO7的去除率可达到96.4%,是g-C_(3)N_(4)/PMS体系的14.9倍;AO7的去除效果随着反应体系中O-g-C_(3)N_(4)和PMS用量的增加而提升,随着反应体系温度的升高而增加,反应体系在初始pH值为3.00~9.00范围内均能很好地去除AO7;反应体系中的硫酸根自由基(SO_(4)^(·-))和羟基自由基(HO~·)尤其是O-g-C_(3)N_(4)催化剂表面的SO_(4)^(·-)和HO~·对AO7的降解起主要作用。 展开更多

关键词 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 难降解有机污染物(ROPs) 氧掺杂 过一硫酸盐(PMS) 硫酸根自由基(SO_(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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