Ag/g-C3N4异质结的制备及光催化性能的研究

以三聚氰胺为前驱体,制备g-C3 N4纳米鳞片.采用光沉积法制备不同银含量的高效可见光驱动Ag/g-C3 N4异质结光催化剂,并利用X-射线衍射仪(XRD),傅立叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对催化剂的组成、结构和形貌进行表征.通过比较罗丹明B在可见光下的降解速率,表明异质结对光催化降解效率优于纯g-C3 N4,可见光照射120 min,罗丹明B的降解率达到95.7％;同时也详细分析了Ag/g-C3 N4异质结的光催化机理.     

YFeO3/g-C3N4光催化剂的制备及其对诺氟沙星的降解作用

采用水热法成功制备了新型YFeO3/g-C3N4光催化剂,表征了样品的微观结构、表面形貌和光学特性.根据表征结果可知,微球状YFeO3均匀地负载在g-C3N4纳米片表面,YFeO3/g-C3N4的光吸收能力有所增强.YFeO3/g-C3N4在可见光下具有较强的光催化活性,2h内水溶液中86％的诺氟沙星分子被降解.YFeO3与g-C3N4具有良好的能带匹配,复合材料YFeO3/g-C3N4有效提高了光生载流子的分离效率,增强了材料的光催化活性.     

BiOI/g-C3N4协同光催化还原Cr(VI)及光降解罗丹明 B

通过一步液相法合成BiOI/g-C3N4复合光催化剂,利用XRD、IR和UV-vis DRS等手段表征产物的物相、结构 及其光电特性。研究BiOI/g-C3N4光催化剂在可见光激发下还原Cr(VI)和降解罗丹明B (Rh B)的光催化活性。结果表 明,在可见光光照下,BiOI/g-C3N4可将97.2%的Cr(VI)光还原成Cr(III),RhB的可见光降解率可达97.8%;与纯g-C3N4 相比,Cr(VI)转化率和RhB降解速率分别提高3.9和4.4倍。研究发现BiOI和g-C3N4存在协同光催化效应,光生电子还 原Cr(VI),而产生的空穴和·O2-共同作用氧化RhB。     

g-C_3N_4/TiO_2异质结光催化材料的制备及光解水产氢性能

分别以硫脲、尿素和三聚氰胺作为g-C_3N_4前驱体,采用浸渍法和退火处理将g-C_3N_4负载在TiO_2纳米花上制备g-C_3N_4/TiO_2异质结光催化材料。研究不同g-C_3N_4前驱体对g-C_3N_4/TiO_2光催化材料形貌、光电化学性能及光催化分解水产氢性能的影响。结果表明:以硫脲和尿素为g-C_3N_4前驱体时,TiO_2纳米花结构被破坏,所得到的g-C_3N_4/TiO_2复合材料比表面积较小,光生载流子复合严重,光催化活性较低;以三聚氰胺为g-C_3N_4前驱体时,TiO_2仍然保持完整的纳米花结构,所得到的g-C_3N_4/TiO_2复合材料在保持较高的比表面积的同时具有较低的光生载流子复合速率,因此该复合材料的光催化性能显著增强,在模拟太阳光照射下分解水产氢速率高达20.75mmol/(g·h)。     

g-C_3N_4/α-Fe_2O_3的制备及其降解甲苯性能

采用水热和球磨混合方法,构建了g-C3N4/α-Fe2O3异质结复合光催化体系,通过XRD、SEM、EDS、DRS、FT-IR等研究其表面形貌特点及光学性质,并利用原位红外光谱技术和气相色谱技术检测了复合材料对甲苯的可见光降解活性。结果表明,α-Fe2O3/g-C3N4复合体系对甲苯有较高的可见光降解活性,复合体系中g-C3N4和α-Fe2O3不同能级之间良好的协同效应,可实现光生电子-空穴的有效分离,大大提高光电转化效率,进一步提高复合材料的降解活性。     

g-C3N4/SnS2复合型催化剂制备及其光催化性能

以石墨相氮化碳(g-C3N4)为研究对象,采用高温煅烧技术和溶剂热法构建了g-C3N4/SnS2异质结以提高其催化活性.通过XRD、DRS、SEM、瞬态荧光光谱等表征研究改性后复合样品的晶体结构、光学性质、形貌、载流子分离能力.将有机染料罗丹明B作为目标污染物,考察降解率来评价其光催化性能.与纯g-C3N4相比,g-C3N4/SnS2具有更广的可见光吸收范围,产生更多的光生载流子,有效抑制了电子与空穴的复合,因此其光催化性能明显优于纯g-C3N4.SnS2质量分数为1.5％ 的复合样品光催化性能最佳,40 min内降解率达到98％,并且具有良好稳定性.     

TiO2/ML-Ti3C2复合纳米材料的制备及其光催化性能

通过水热技术在二维(2D)多层材料Ti_3C_2 (multi-layer Ti_3C_2, ML-Ti_3C_2)的表面及层间原位晶化和生长锐钛矿相TiO_2纳米球,制备出TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料。采用XRD、SEM、氮吸附等表征技术对TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料进行分析表征,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物,对纯TiO_2和TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料的光催化性能进行了评价。实验结果表明,两种材料的耦合抑制了Ti O_2中光生电子-空穴对的湮灭,延长了复合光催化剂中载流子寿命,拓宽了复合材料的光谱响应范围。在紫外光照射下,以TiO_2/ML-Ti_3C_2复合纳米材料为光催化剂,200 mg/L的MB溶液在20 min内几乎完全脱色,降解率为98.98%。TiO_2/ML-Ti_3C_2纳米复合材料的光催化性能优于纯TiO_2和Ti_3C_2, Ti_3C_2优异的电子传输能力和超强的吸附性能优化了TiO_2的光催化性能。本研究为使用光催化技术处理废水提供了一种新的思路,具有一定的实际应用前景。     

Ag/g-C3N4复合光催化剂的制备及降解染料废水的研究

纯g-C3N4的比表面积较低且光生电子-空穴复合较快限制了其光催化活性的提升。本文使用两步法制备了Ag/g-C3N4复合光催化剂,研究了不同NH4Cl加入量和不同浓度AgNO3溶液对所得的多孔g-C3N4和Ag/g-C3N4样品光催化性能的影响。结果表明,多孔样品中g-C3N4-2光催化降解甲基橙性能最佳,这主要是由于其孔隙发达,具有最大的比表面积。以多孔g-C3N4为载体进一步沉积Ag纳米颗粒时,随着AgNO3溶液浓度增加,Ag/g-C3N4样品光催化性能不断提高。降解效果最好的6Ag/C3N4在60 min之内就可以将浓度为20 mg/L甲基橙溶液完全降解至无色。本文还探讨了Ag负载提升g-C3N4光催化性能的机理。     

BiPO_4/g-C_3N_4可见光催化氧化RhB

通过简单的水热和煅烧方法,把BiPO4纳米颗粒植入g-C3N4层间或表面,成功地制备了BiPO4/gC3N4复合光催化剂.通过XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附等温线和UV-VisDRS分析表明,g-C3N4具有明显的层状结构且与BiPO4纳米颗粒形成了复合物,BiPO4/g-C3N4复合光催化剂具有较大的比表面积(172.9m2·g-1),与纯g-C3N4相比扩展了可见光的响应范围.光降解实验结果表明,负载量为2wt%的BiPO4/g-C3N4复合光催化剂具有最高的可见光催化活性,在降解1h后,罗丹明B的降解率可以达到87.5%,催化活性与纯g-C3N4提高了近3倍.     

BiOI/g-C_3N_4协同光催化还原Cr(Ⅵ)及光降解罗丹明B

通过一步液相法合成BiOI/g-C_3N_4复合光催化剂,利用XRD、IR和UV-visDRS等手段表征产物的物相、结构及其光电特性。研究BiOI/g-C_3N_4光催化剂在可见光激发下还原Cr(Ⅵ)和降解罗丹明B(Rh B)的光催化活性。结果表明,在可见光光照下,BiOI/g-C_3N_4可将97.2%的Cr(Ⅵ)光还原成Cr(III),Rh B的可见光降解率可达97.8%;与纯g-C3N4相比,Cr(Ⅵ)转化率和RhB降解速率分别提高3.9和4.4倍。研究发现BiOI和g-C_3N_4存在协同光催化效应,光生电子还原Cr(Ⅵ),而产生的空穴和·O2-共同作用氧化RhB。