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B修饰g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化CO_(2)还原
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作者 何醒丽 孙满营 苏通明 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第5期18-31,39,共15页
石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))是光催化CO_(2)还原的理想催化剂之一,然而光生载流子的快速复合限制了g-C_(3)N_(4)的应用。采用水热法处理由三聚氰胺和B_(2)O_(3)组成的混合物,然后焙烧水热反应产物,制备了一系列B修饰g-C_(3)N_(4)(x-B-HCN,... 石墨氮化碳(g-C_(3)N_(4))是光催化CO_(2)还原的理想催化剂之一,然而光生载流子的快速复合限制了g-C_(3)N_(4)的应用。采用水热法处理由三聚氰胺和B_(2)O_(3)组成的混合物,然后焙烧水热反应产物,制备了一系列B修饰g-C_(3)N_(4)(x-B-HCN,x为B_(2)O_(3)与三聚氰胺的物质的量之比)。采用XRD和FT-IR等对x-B-HCN的晶体结构和官能团等进行了表征,并研究了x-B-HCN的光催化CO_(2)还原制CO性能和相应反应机理。结果表明,x-B-HCN具有较大的比表面积(11.8~24.6 m^(2)/g),因此表现出较强的CO_(2)吸附性能。在使用了400 nm截止滤光片的300 W氙灯照射下反应5 h,0.20-B-HCN表现出最优的催化性能,其CO生成速率为6.88μmol/(g·h),分别是一步焙烧法制得的g-C_(3)N_(4)(1.24μmol/(g·h))和未经B修饰的HCN-1(1.73μmol/(g·h))的5.54倍和3.97倍。在相同条件下第3次循环中光照5 h时,0.20-B-HCN的CO生成速率为6.53μmol/(g·h),表明0.20-B-HCN具有良好的稳定性。x-B-HCN光催化CO_(2)还原为CO的路径为:CO_(2)→COOH^(*)→CO^(*)→CO。 展开更多
关键词 光催化 CO_(2)还原 石墨氮化碳 B修饰
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自组装超分子前驱体制备g-C_(3)N_(4)及其光催化分解水产氢的研究 被引量：1
2
作者 李野 和家佳 +2 位作者 朱传伟 张海晶 苏通明 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2024年第9期51-61,共11页
光催化剂的结构调控对提高光催化效率有重要意义。以三聚氰胺为原料制备了g-C_(3)N_(4),并以三聚氰胺-三聚氰酸超分子为前驱体,制备了一系列MCx-g-C_(3)N_(4)(x为三聚氰胺与三聚氰酸的物质的量比,x=1、2、3或4)。采用XRD、FT-IR、SEM、... 光催化剂的结构调控对提高光催化效率有重要意义。以三聚氰胺为原料制备了g-C_(3)N_(4),并以三聚氰胺-三聚氰酸超分子为前驱体,制备了一系列MCx-g-C_(3)N_(4)(x为三聚氰胺与三聚氰酸的物质的量比,x=1、2、3或4)。采用XRD、FT-IR、SEM、TEM、N_(2)吸/脱附和XPS等对g-C_(3)N_(4)和MCx-g-C_(3)N_(4)进行了表征,发现g-C_(3)N_(4)和MCx-g-C_(3)N_(4)具有不同的形貌、结构、组成和比表面积。其中,MC3-g-C_(3)N_(4)为多孔的纳米片结构,n(C元素):n(N元素)为1.23,比表面积为45.63 m^(2)/g,是g-C_(3)N_(4)比表面积的4.5倍。以Pt为助催化剂,三乙醇胺为牺牲剂,在可见光下(≥400 nm)考察了催化剂的光催化分解水产氢性能。结果表明,MC3-g-C_(3)N_(4)表现出最佳的光催化分解水产氢性能,其产氢速率达到1127.83μmol/(h·g),是g-C_(3)N_(4)的35倍。MC3-g-C_(3)N_(4)较大的比表面积和多孔结构为反应提供了更多的活性位点,且纳米片结构缩短了光生电子迁移到催化剂表面的距离,促进了光生电子和空穴的分离,从而显著提高了其光催化分解水产氢性能。 展开更多
关键词 光催化 可见光 产氢 超分子前驱体 氮化碳
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