金属-石墨相氮化碳纳米管光催化的研究进展

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。     

金属-石墨相氮化碳纳米管异质结的光催化研究进展

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。     

氮化碳对有机废水的光芬顿氧化研究进展

石墨相氮化碳作为一种非金属半导体材料,在光催化领域得到一定的应用,最近在类芬顿氧化处理有机废水也有了一些研究,但是其催化性能仍然需要进一步改善。由于光催化和类芬顿氧化的协同作用,光芬顿具有更强的处理有机废水能力。本文综述石墨相氮化碳在光芬顿氧化处理有机废水研究进展,分别就金属离子掺杂氮化碳、氮化碳与单金属氧化物生成的异质结以及氮化碳与双金属氧化物生成的异质结做了相应的介绍。     

PS协同Z型异质结2D/BiOI/g-C3N4 光催化降解四环素

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。     

Bi2WO6复合g-C3N4的制备及其光催化降解甲苯的研究

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%。     

碳/石墨相氮化碳复合材料制备及其去除亚甲基蓝性能

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。     

新型非金属光催化剂——石墨型氮化碳的研究进展

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。     

聚合物/碳系填料发泡复合材料电磁屏蔽性能的研究进展

综述了聚合物/碳系填料发泡复合材料在电磁屏蔽领域应用的研究进展，重点讨论了各种碳系填料（石墨烯、碳纳米管、碳纤维）以及多组分碳系填料对发泡复合材料电磁屏蔽性能的影响及相关电磁屏蔽原理。结果表明，碳系填料的功能化、泡孔结构的调控、材料多层次结构的设计、制备工艺的优化等是改善聚合物/碳系填料发泡复合材料电磁屏蔽性能的有效途径。     

g-C3N4/Bi/Bi2WO6光催化材料的协同改性研究

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。     

多元复合石墨相氮化碳/磷酸银光催化性能研究进展

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。     

多酸基石墨相氮化碳纳米材料的制备方法研究进展

多金属氧酸盐(POMs)是一种结构可调且催化性能优异的均相催化材料,其在溶剂中的溶解性限制了它的应用。石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种聚合物半导体材料,具有廉价、无金属元素、能带结构可调等优点。将POMs固载于g-C_3N_4上构筑多酸基石墨相氮化碳(POMs/g-C_3N_4)异相催化剂,不仅能够解决POMs不能重复使用的限制,同时也能调变g-C_3N_4的能带,扩展其应用范围。本论文综述了多酸基石墨相氮化碳纳米材料常见的制备方法。     

OMC/g-C_3N_4复合材料可见光催化2,4-氯酚的研究

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。     

绿色能源电催化电极用氮化碳基纳米材料的设计

综述了石墨相氮化碳应用于燃料电池领域的研究进展,包括氧化催化、氧还原催化、电催化析氢、析氧反应等,以期为功能化氮化碳复合材料的进一步应用提供思路。     

石墨相氮化碳改性技术的研究进展

从发展半导体可见光催化活性材料的角度,对近年来国内外石墨相氮化碳改性技术进展和成果进行分类总结,包括掺杂改性技术、半导体复合改性技术、比表面积调控改性技术等方面;并且阐述了改性氮化碳的光催化机理,最后展望了石墨相氮化碳改性技术的未来发展趋势。     

氨基修饰片状氮化碳的制备及光催化性能

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。     

一种具有酒精气体敏感效应的碳薄膜／硅异质结材料及制备方法

专利号：CN101334413申请人：中国石油大学本发明提供了一种具有酒精气体敏感效应的碳薄膜／硅异质结材料及其制备方法，该材料是通过磁控溅射的方法，将纯度为99.9％的石墨靶或者将含有0～10％（质量分数）铁的铁-石墨复合靶溅射到抛光的硅基片上，形成一层厚度为20～200纳米的薄膜。该碳薄膜／硅异质结新材料具有明显的酒精气体敏感效应，可以用于制备电导型酒精气敏传感器，在室温下工作，制备简单，易实现器件的微型化、     

类石墨相氮化碳的研究与应用

综述了类石墨相氮化碳的发展历程以及近年来的最新研究进展,分析了类石墨相氮化碳的合成方法及作用机理,对类石墨相氮化碳在应用过程中存在的缺陷以及改性手段进行了总结,并对类石墨相氮化碳的发展趋势进行了展望。     

石墨相氮化碳的研究现状及展望

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。     

蜜勒胺/g-C3N4光催化复合材料的制备及其NO降解性能研究

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。     

类石墨相氮化碳的复合研究进展

类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种可见光响应的有机聚合物半导体催化材料,因比表面积小和吸附性能差等缺点限制了其实际应用。对g-C_3N_4的各种掺杂、复合、负载等改性研究一直是材料化学研究领域的热点之一,分类总结了近几年国内外文献报道的关于g-C_3N_4多孔材料负载、与半导体材料形成同型或异型异质结复合物等研究,以探讨g-C_3N_4今后的改性研究方向。