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异质结构是一系列含有不同组分材料形成的单一结构的纳米复合材料。金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料由于具有金属和氮化碳纳米管组合的独特结构、良好的抗光腐蚀性能、较高的可见光利用率、更多的活性位点和较低的还原反应电位等特点被广泛关注。同时,异质结本身特有的光学性能和结构极大提高和扩大了其在催化、环境和能源领域的潜在应用。在本综述中,我们系统介绍了金属材料的性质、金属-氮化碳纳米管异质结的制备方法和结构调控以及该复合材料近期的发展情况。本综述深入阐述了金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料的性质、制备金属-氮化碳纳米管异质结是多种方法以及该材料在各领域的应用,提出了金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料目前的局限性和未来的发展趋势。 相似文献
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异质结构是一系列含有不同组分材料形成的单一结构的纳米复合材料。金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料由于具有金属和氮化碳纳米管组合的独特结构、良好的抗光腐蚀性能、较高的可见光利用率、更多的活性位点和较低的还原反应电位等特点被广泛关注。此外,异质结本身特有的结构和光学性能极大提高和拓展了其在光催化领域的潜在应用。该文介绍了金属材料的性质、金属-氮化碳纳米管异质结的制备方法和结构调控以及该复合材料近期在光催化应用中的进展。阐述了金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料的性质、制备方法以及该材料在光催化领域中的应用,提出了金属-石墨相氮化碳纳米管异质结材料目前的局限性和未来的发展趋势。 相似文献
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以三聚氰胺为前驱体,采用简单的热聚合方法制备了超薄石墨相氮化碳(g-C3N4),并用原位沉积-沉淀法在g-C3N4表面生成碘氧化铋(BiOI),复合构筑不同BiOI质量占比的二维碘氧化铋/石墨相氮化碳(2D/BiOI/g-C3N4,BICN-x)Z型异质结用以协同过二硫酸盐(PS)。通过XRD、FTIR、SEM、HRTEM、BET、UV-vis DRS对光催化剂的结构、表面官能团、形貌特征、比表面积和光学性能进行表征分析。结果表明:BiOI与g-C3N4质量比为2∶1(BICN-3)时,通过密切的界面耦合,光生电子-空穴对分离效率较高,光生e-以更快的迁移速度到达结构表面,并且在LED照射60 min内,BICN-3与PS形成的催化体系(BICN-3/PS)去除了88.2%的四环素(TC,10mg/L),降解速率是单独BICN-3的3.82倍。 相似文献
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为了提高石墨相氮化碳去除亚甲基蓝的性能,以葡萄糖为碳源、醋酸铵为结构导向剂,采用水热法制备了碳/石墨相氮化碳复合材料。利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等手段对复合材料的结构、组成、形貌及其性能进行了表征,并进一步以亚甲基蓝为目标污染物,采用正交实验L9(34)考察了不同因素对复合材料去除亚甲基蓝的影响。实验结果表明:在光照时间为20 h、溶液体系pH为7.00、复合材料投加量为0.15 g、碳与石墨相氮化碳质量比为5∶10条件下,复合材料对亚甲基蓝的去除率可达95.46%,循环5次后仍可达到88.17%。碳掺杂提高了石墨相氮化碳对亚甲基蓝的去除性能,这为印染废水的处理研究提供了借鉴。 相似文献
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通过高温热解三聚氰胺制备石墨相氮化碳,再利用水热法合成不同Bi_2WO_6含量的Bi_2WO_6-CN复合材料体系并进行了光催化降解实验,利用一系列表征方法对其结构表征。对Bi_2WO_6的复合量、催化剂投放量以及光照强度等对光催化性能的影响因素进行了考察。结果表明,Bi_2WO_6与g-C_3N_4成功复合到了一起,形成异质结,且明显提高了光催化性能。在Bi_2WO_6的复合量、催化剂投放量以及光照强度分别为60%、100mg和光距15cm的条件下,制备的改性石墨相氮化碳对甲苯的光催化降解率可达72%。 相似文献
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石墨型氮化碳(g-C3N4)聚合物是一种具有合适禁带宽度(2.7eV)的新型非金属有机半导体光催化剂,它具有良好的热稳定性和化学稳定性。本文介绍了石墨型氮化碳的结构、理化性质和合成方法,重点阐述了进一步提高石墨型氮化碳光催化活性的方法,包括形貌调控、掺杂改性、共聚合改性和硫介质调控。并论述了石墨型氮化碳在可见光下催化分解水和降解有机污染物方面的应用现状。最后指出进一步探索和优化石墨型氮化碳的合成及改性方法,提高其光催化性能依然是g-C3N4在光催化领域应用的研究重点。 相似文献
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以五水合硝酸铋[Bi(NO3)3·5H2O]为铋源、二水合钨酸钠(Na2WO4·2H2O)为钨源通过水热法制备出多孔钨酸铋(Bi2WO6),并以纳米板条堆叠形成椭球结构的类石墨相氮化碳(g-C3N4)为基底通过溶剂热法在原位还原金属铋(Bi)的同时制备出具有Z型异质结构的g-C3N4/Bi/Bi2WO6(CN/B/BWO)复合光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氮气吸附-脱附等温线(BET)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和光致发光(PL)光谱等检测手段对制备的样品进行了表征。结果表明,金属铋可以作为类石墨相氮化碳和钨酸铋之间的电荷转移媒介,其产生的表面等离子体共振(SPR)效应可协同增强光生电子-空穴对的分离效率和载流子的迁移率,从而提升样品的光催化活性。采用350 W氙灯照射30 min,样品CN/B/BWO-0.7对盐酸四环素(TC-H)的降解率达到99.94%,并对其降解机理进行了探讨。 相似文献
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石墨相氮化碳/磷酸银材料是一种很好的可见光光催化剂,但仍存在一些挑战和问题,限制了其实际应用能力。本文梳理总结了国内外利用银纳米粒子、碳材料、二维层状过渡金属硫化物、支撑材料、磁性Fe_3O_4、其他材料等对石墨相氮化碳/磷酸银复合改性的研究进展,介绍了其制备方法、应用、光催化增强机理等。本综述可以对后期石墨相氮化碳/磷酸银光催化剂的改性研究提供参考。 相似文献
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将有序介孔碳材料(OMC)按照一定的质量比例(0.01、0.02、0.04、0.08)加入石墨型氮化碳材料(g-C3N4)再低温煅烧获得了介孔碳/石墨型氮化碳复合材料(OMC/g-C3N4)。可见光下光催化降解2,4-氯酚的实验结果表明,有序介孔碳材料提高了复合材料的吸附和光催化性能,去除吸附作用后,样品0.04-OMC/g-C3N4的光催化效率为纯氮化碳的3.68倍。降解产物的气相色谱-质谱分析结果表明2,4-氯酚的降解主要是被羟基自由基脱氯和甲基化成其他中间后再被逐步分解完全矿化,Langmuir-Hinshelwood模型分析结果表明其光催化降解过程符合为一级反应动力学。 相似文献
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石墨相氮化碳是一种低成本易获得的可见光响应光催化剂,但由于比表面积小、光生载流子易复合等缺点限制了其应用。为克服传统氮化碳的缺陷,本实验以尿素和三聚氰胺为原料,通过水热预处理改性前体,再用高温煅烧法成功制备出氨基修饰片状氮化碳光催化材料。并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)等手段对样品的晶格结构和形貌特征等进行表征。结果表明,成功引入氨基基团的片状氮化碳,比表面积增加且光生载流子复合率显著降低。以罗丹明B和壬基酚溶液的光降解考察材料光催化性能,发现氨基修饰片状氮化碳对其去除率分别为80.69%和50.7%,分别是传统块状氮化碳的2.45倍和2.19倍,是未修饰片状氮化碳的1.26倍和1.21倍。且氨基修饰片状氮化碳材料重复使用5次后仍具有较高光催化活性,光催化性能显著提高。 相似文献
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从上世纪九十年代就开始的研究高端材料的热潮,现在仍然在进行中的石墨相氮化碳的研究,它是第一种通过理论计算,结构设计的由人工合成的自然界根本不存在的或者尚未发现的物质。石墨相氮化碳的新功能是目前其他任何材料所不具备的。本文就石墨相氮化碳(g-C3N4)的应用和应用前景进行探讨。 相似文献
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石墨相氮化碳聚合物是一种可以在可见光照射下有效降解NO的光催化材料,通过调整三聚氰胺热解温度以改善氮化碳的光催化性能。将三聚氰胺在500℃下煅烧可得到蜜勒胺和g-C_3N_4的复合材料,同时发现这种复合材料的光催化性能相较于纯的氮化碳(g-C_3N_4)有明显的提高。通过X射线衍射光谱(XRD)图谱发现在450~500℃的热解区间范围存在蜜勒胺的特征峰;扫描电子显微镜(SEM)图像显示出纳米棒状形态的蜜勒胺和块状形态的氮化碳相互交错在一起,并且它们的相对比例随着煅烧时间和煅烧温度的改变发生不同的变化;X射线光电子光谱(XPS)图谱分析发现不同的热解温度使产物具有不同的C、N元素原子比例,意味着产物内不同的g-C_3N_4与蜜勒胺的比例是影响其光催化降解NO效率的关键因素。 相似文献