石墨相氮化碳纳米片的可控制备及光催化性能EI北大核心CSCD

通过调控前驱体三聚氰胺和尿素比例采用热聚合法得到一系列厚度可控的石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米片。采用X射线粉末衍射、扫描电镜、原子力显微镜、比表面积测试、紫外可见光谱和荧光光谱等手段对纳米片的结构和性能进行了表征,并探讨了其光催化降解罗丹明B(Rh B)的性能。结果表明:当三聚氰胺和尿素比例为1:8时g-C_(3)N_(4)最薄(1:8-CN),厚度仅为3.518 nm,同时1:8-CN的比表面积是以三聚氰胺为原料制备的g-C_(3)N_(4)(M-CN)的7倍。光电学分析表明,1:8-CN具有更高的光生载流子分离效率。在可见光照射下,1:8-CN对Rh B的光催化降解率可以达到96.2%,是M-CN的1.9倍。1:8-CN光催化降解Rh B的反应机理表现为:光生电子-空穴对分离产生的电子与O2结合生成·O_(2)^(-),·O_(2)^(-)将Rh B氧化生成CO2和H2O,空穴几乎不参与反应。     

石墨相氮化碳基光催化剂的结构调控研究

利用可见光催化剂分解水产氢是目前清洁能源研究的热点方向。在众多光催化剂中,石墨相氮化碳由于具有良好的光催化性能而成为研究热点。本文简单概述了石墨相氮化碳基光催化剂的结构调控策略的相关研究。     

Mn-P共掺杂氮化碳的制备及其光催化性能研究

采用四水氯化锰、磷酸氢二铵和三聚氰胺为原料制备了Mn-P共掺杂的石墨相氮化碳(g-C3 N4).使用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光致荧光光谱(PL)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电化学阻抗谱(EIS)、瞬态光电流响应等分析测试手段对制备的催化剂...     

片状石墨相氮化碳的制备及光催化性能研究

以三聚氰胺为前驱体,采用高温煅烧法、水热法预处理法、氨基修饰法以及氮气二次煅烧(热剥离法)制备g-C₃N₄,并对样品进行了结构表征与分析,并进行了光催化性能及稳定性测试。结果表明：四种制备方法对样品的光催化活性有显著的影响,热剥离法制备的样品有较好的光催化性能,氨基改性法制备的样品具有较好的稳定性能,可以多次重复使用。     

石墨相氮化碳材料及其光催化应用

石墨相氮化碳具有独特的电子能带结构和优异的化学稳定性,作为一种不含金属成分的新型可见光光催化剂,在光催化领域有着广泛的应用前景。介绍了近年来石墨相氮化碳的研究现状,重点探讨其合成方法、结构特性和其相关的衍生物以及在光催化中的应用。     

石墨相氮化碳纳米片膜研究进展

石墨相氮化碳（g-C₃N₄）纳米片由于具有本征孔、高孔密度、高稳定性、高力学强度、大比表面积、化学环境可调节等特性,在气体分离、渗透汽化、脱盐等膜分离工艺中具有独特的优势,从而引起了研究人员的广泛关注。本文介绍了g-C₃N₄纳米片的结构和性质,总结了g-C₃N₄纳米片的制备方法,阐述了不同形式的g-C₃N₄纳米片基分离膜,讨论了g-C₃N₄纳米片膜在分离中的应用,提出了g-C₃N₄纳米片膜的存在的问题和未来的发展趋势。     

类石墨相氮化碳的制备及光催化还原CO2 性能研究

分别以尿素、三聚氰胺为前驱体,采用缩聚法制备不同形貌及性能的类石墨相氮化碳(g-C3N4)半导体催化剂,探究不同前驱体对催化剂的形貌及光催化还原CO2活性的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见光分光光度计（Uv-vis）、傅氏转换红外线光谱分析（FTIR）、比表面积测试（BET）、荧光光谱（PL）对所得g-C3N4进行各方面性能的探究,从而分析前驱体对所得产物性能的影响。实验结果表明,以尿素为前驱体制备出的g-C3N4在甲醇溶液中光催化还原CO2制备甲酸甲酯的产率 为512.8μmol/gcat•h ,以三聚氰胺为前驱体制备出的g-C3N4光催化产率为257.3 μmol/gcat•h。     

石墨相氮化碳纳米片负载的钯纳米片催化4-硝基苯酚还原

将Pd纳米片(Pd NSs)负载到石墨相氮化碳纳米片(CNNSs)表面,制备了Pd NSs/CNNSs催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱对催化剂进行表征。结果表明,Pd NSs和CNNSs通过面面接触,形成紧密接触界面。负载后,Pd NSs具有较高分散性,没有发生明显团聚。将Pd NSs/CNNSs用于催化4-硝基苯酚还原生成4-氨基苯酚。结果表明,Pd NSs/CNNSs能够高效催化4-硝基苯酚还原。室温下,在Pd NSs/CNNSs催化剂、4-硝基苯酚和NaBH_4浓度分别为2.1 mg·L~(-1)、0.14 mmol·L~(-1)和20 mmol·L~(-1)的条件下,反应速率常数达0.154 min~(-1),是以Pd NSs为催化剂时的1.77倍。     

聚吡咯/石墨相氮化碳光催化材料的制备及其铀降解性能研究

为了提高g-C_3N_4的光催化性能,通过原位聚合法制备了PPy/g-C_3N_4复合材料。通过SEM、XRD、BET和FTIR等表征手段研究PPy/g-C_3N_4的微观形貌、化学组成以及光催化降解铀的性能。结果表明,PPy抑制了g-C_3N_4晶粒的生长,提高了g-C_3N_4的比表面积。在降解时间60 min,pH=5,U(VI)初始浓度5 mg/L,光催化剂投加量200 mg/L的条件下,g-C_3N_4和PPy/g-C_3N_4复合材料对U(VI)的降解率分别为83.11%和96.20%。重复使用3次后,PPy/g-C_3N_4对U(VI)的降解率仍达92.4%。     

聚吡咯/石墨相氮化碳光催化材料的制备及其铀降解性能研究

为了提高g-C3N4的光催化性能,通过原位聚合法制备了PPy/g-C3N4复合材料.通过SEM、XRD、BET和FTIR等表征手段研究PPy/g-C3 N4的微观形貌、化学组成以及光催化降解铀的性能.结果表明,PPy抑制了g-C3 N4晶粒的生长,提高了g-C3N4的比表面积.在降解时间60 min,pH=5,U(VI...     

加热温度对尿素水溶液制备类石墨相氮化碳的影响及其机理EI北大核心CSCD

石墨相氮化碳（g-C3N4）由于其优异的化学稳定性和独特的电子能带结构被认为是一种廉价且极具潜力的光催化剂,然而传统方法制备的g-C3N4存在比表面积小、光生电子–空穴复合严重及剥离效率低等问题。采用尿素溶于一定量的水中,通过控制一定的升温速率及加热温度制备性能优异的g-C3N4。结果表明,在水中450~500℃裂解尿素可获得疏松多孔、类石墨相的g-C3N4纳米片,在500℃时获得的g-C3N4具有较多的纳米孔隙及较大的比表面积;550℃时孔隙消失,且g-C3N4的带隙能随着加热温度升高逐渐降低。光催化结果表明,随水中裂解尿素温度升高,制备的g-C3N4在可见光下对罗丹明B的降解率先增大后减小,500℃时降解率最高,达到75.5%,且明显好于500℃时直接加热尿素制备g-C3N4的降解率（24.1%）。多孔、少层且高比表面积的类石墨烯微观结构是500℃下获得多孔g-C3N4样品较高的光催化活性的主要原因,h＋和·O2–是参与降解反应的主要活性基团。     

石墨相氮化碳的光催化应用研究

光催化技术利用太阳能激发出半导体的氧化还原活性,是一项环境友好型技术。石墨相碳氮碳(g-C₃N₄)是一种非金属半导体聚合物,它在各类光催化研究中表现出优异的光催化活性。总结了光催化技术在减缓化石能源危机和解决环境污染方面的应用,论述了g-C₃N₄在各技术中的光催化反应原理,并扼要分析了g-C₃N₄在光催化领域的发展趋势。     

硫酸胍制备多孔石墨型氮化碳及其光催化降解苯酚

为了增加比表面积和提高催化活性,一种无毒和易得的前驱体硫酸胍被首次用于制备石墨型氮化碳(g-C_3N_4)。用X射线粉末衍射、红外光谱、扫描电镜、透射电镜、N_2吸附-脱附、光电子能谱、紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱对所得多孔g-C_3N_4进行表征。与由三聚氰胺为前驱体制备的体相g-C_3N_4相比,硫酸胍为前驱体制备的多孔g-C_3N_4具有更高的比表面积、发达的孔结构和较好的光电性能。以光催化降解苯酚为模型反应考察催化剂性能,结果表明,所得多孔g-C_3N_4的催化活性明显高于体相g-C_3N_4。优异的光催化性能和简单的合成方法使硫酸胍制备的多孔g-C_3N_4可广泛用于环境和能源领域。     

类石墨氮化碳及其MCA杂化物的合成与阻燃

采用三聚氰胺作为原料,通过梯度加热制备了类石墨氮化碳(g-C3N4),再以三聚氰胺、氰尿酸和自制g-C3N4合成了三聚氰胺氰尿酸杂化物(CNMCA)。采用FTIR、XRP和TDA对g-C3N4和CNMCA的结构与热性能进行了表征。将CNMCA应用在聚酰胺6中制备了阻燃复合材料,同时,采用垂直燃烧和极限氧指数法分析了阻燃效果。结果表明,g-C3N4具有较高的热稳定性,其热失重5%(T-5%)的温度高达544.9℃。另外,g-C3N4的杂化不同程度地提高了MCA的热稳定性。当杂化比例为30%时,CNMCA的T-5%由345.5℃提升到352.3℃,在600℃下的残余质量由0.43%显著提升到23.45%。CNMCA的阻燃性能比MCA更佳,当添加到10%CNMCA30时,试样燃烧时的熔滴已无法使脱脂棉被引燃,因此,阻燃等级从UL94 V-2提升到UL94 V-0级,极限氧指数也从27.8%提升至31.3%。     

二维石墨相氮化碳纳米片的制备及其光催化性能

摘要：利用水热反应法,将三聚氰胺悬浊液在200 ℃下反应生成中间产物,然后煅烧中间产物直接制成了二维石墨相氮化碳g-C3N4纳米片（WCN）,并与本体g-C3N4(CN)、传统热氧剥离法得到的g-C3N4纳米片（OCN）进行了比较。采用SEM、XRD、FTIR、Raman、AFM、PL仪等对催化剂进行了表征,探讨了催化剂的光电化学性能和光催化性能。结果表明：两种方法均实现了对CN的剥离,WCN和OCN二维纳米片与CN 晶体结构和组成相同,WCN和OCN的比表面积分别是CN的4倍和3倍。光电化学分析显示WCN有更好的载流子的迁移与分离效率,具有较好的光催化活性。在可见光条件下,WCN对亚甲基蓝（MB）的光催化降解率达到82％,分别是OCN和CN的2.4 倍和6.7 倍,光催化降解过程符合一级动力学方程。WCN具有优良的稳定性和可重复利用性能。     

二维石墨相氮化碳纳米片的制备及其光催化性能

利用水热反应法将三聚氰胺悬浊液在200℃下反应生成中间产物,中间产物经煅烧直接制成了二维石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片(WCN),并与本体g-C3N4(CN)、传统热氧剥离法得到的g-C3N4纳米片(OCN)进行了比较.采用SEM、XRD、FTIR、Raman、AFM、PL对样品进行了表征,探讨了其光电化学性能和光催化性能.结果表明,两种方法均实现了对CN的剥离,WCN和OCN与CN的晶体结构和组成相同,WCN和OCN比表面积分别是CN的3.6倍和3.1倍.光电化学分析显示,WCN具有更好的载流子迁移与分离效率,具有较好的光催化活性.可见光照射下,WCN对亚甲基蓝(MB)的光催化降解率达到82.0％,分别是OCN和CN的2.4倍和6.7倍,光催化降解过程符合一级动力学方程.WCN具有优良的稳定性和可重复利用性能.     

甲酸铵处理对氮化碳光催化性能的影响

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为环境友好型材料在半导体光催化领域广受关注,然而未经改性的g-C₃N₄光吸收范围窄,仅能对太阳光谱中蓝紫光区响应,同时比表面积小,且光生载流子分离及迁移速率慢,导致光催化性能不佳。本文以g-C₃N₄为研究对象,将甲酸铵(NH₄HCO₂)和硫脲(CH₄N₂S)按不同比例混合,在马弗炉中520℃下高温煅烧(升温4 h保温2 h),制得C元素掺杂的石墨相氮化碳。g-C₃N₄中掺杂C元素可提高光吸收能力、调整电荷密度、促进光生载流子解离,从而显著提高其光催化效率。通过降解模拟污染物罗丹明B(RhB)发现,当n(CH₄N₂S)∶n(NH₄HCO₂)=1∶0.04时表现出最好的光催化活性,其对罗丹明B的降解效率几乎能达到1...     

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。