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采用蒸发溶剂-高温热聚合法制备了ZnO/g-C3N4异质结光催化材料,采用XRD、FTIR、TEM、XPS、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对其进行了详细系统的表征,评价了ZnO/g-C3N4光催化降解吡啶的活性和稳定性,采用L9(34)正交实验考察了不同因素对光催化性能的影响,并对光催化机理进行了探讨。XPS和TEM结果证明了ZnO和g-C3N4之间异质结的形成,异质结的形成有效促进了光电子-空穴的分离,提高了光吸收,拓宽了光谱范围。在ZnO/g-C3N4复合光催化剂投加量为50 mg、ZnO与g-C3N4质量比为1∶2、吡啶初始质量浓度为20 mg/L和体系p H为7.0的条件下,可见光照射60 min后ZnO/g-C3N4对吡啶的光催化降解率达到了98.9%... 相似文献
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传统的静电纺丝法使用单一的毛细管状喷头喷丝,通常用于制备实心且表面光滑单一组分的纳米纤维,无法得到具有多种功能性结构的复合材料,应用范围较窄。以酞酸丁酯和尿素为原料,采用同轴静电纺丝法成功制备了TiO2/g-C3N4复合材料,并用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和Brunauer-Emmett-Teller (BET)分析对样品进行了表征,通过光催化降解亚甲基蓝溶液(MB)研究了不同g-C3N4添加量对TiO2/g-C3N4复合材料光催化性能的影响。实验结果表明,采用同轴静电纺丝法结合500℃煅烧工艺成功制备了大比表面积及高光催化性能的TiO2/g-C3N4复合材料。当g-C3N4添加量为0.15 g时,TiO2/g-C3N4复合材料对亚甲基蓝溶液(MB)的光催化降解效率可达93.8%,且经过5次重复实验后降解率仍可达80%以上。 相似文献
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为高效去除有机染料,分别以g-C3N4和TiO2为有机半导体和无机半导体原料,通过水热法合成一系列不同质量配比的g-C3N4/TiO2复合材料,利用正交实验L16(45)探究g-C3N4/TiO2复合材料处理罗丹明B模拟印染废水的最适宜工艺条件。结果表明,最适宜工艺条件为:光照时间为180 min、m(g-C3N4)∶m(TiO2)为20∶30、投加量为2.0 g/L、罗丹明B模拟印染废水质量浓度为20 mg/L、pH为6.50,此时罗丹明B去除率可达98.86%。而单一使用g-C3N4或TiO2对比处理罗丹明B模拟印染废水的去除率分别为52.27%和89.71%,说明TiO2掺杂g-C3N4后可以更好地发挥协同去除性... 相似文献
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通过负载法成功制备了g-C3N4/BiVO4异质结,采用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、Mott Schottky、SPV等技术对样品的结构与性质进行分析,以光催化降解RhB和光催化还原CO2评价其光催化活性。结果表明,g-C3N4和BiVO4能带结构匹配,能够组成“Z”型异质结,并有效提高光生载流子的分离效率,同时保留g-C3N4导带电子较强的还原性和BiVO4价带空穴较强的氧化性,最终提高光催化活性,其中当g-C3N4的负载量为3%时,样品展现了最佳的光催化活性,在光催化降解RhB实验中,经过180min光照后,降解率达到95.3%,反应速率常数达到0.0166min-1;而在光催化还原CO2的实验中,经过4h光照后,CO和O2的产量达到70.... 相似文献
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通过热聚合法并辅助超声沉淀法,以g-C3N4为原料制备了SnO/g-C3N4复合光催化材料。利用XRD、FTIR、FESEM、DRS和PL等表征手段对制备的样品进行形貌和结构分析。以RhB为探针分子,在可见光下考察SnO/g-C3N4复合材料的光催化性能。结果发现,SnO/g-C3N4复合材料形成了Z型异质结,其光催化性能比单一g-C3N4显著提高,当RhB初始浓度10 mg/L,光催化剂用量为0.1 g/L时,在19 W的低功率紫外灯下辐射120 min后,RhB的降解效率可达93.28%,其反应速率常数为单一g-C3N4的6.2倍。自由基猝灭实验发现,在降解有机污染物时,SnO/g-C3N4中主要的活性物种为·OH和·O-2,对SnO/... 相似文献
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以一步法原位合成了g-C3N4/ZnO异质结复合材料,评价其在可见光下降解亚甲基蓝(MB)的光催化活性,并探讨了g-C3N4/ZnO的光催化机制。运用XRD、FT-IR、SEM和UV-Vis DRS对所合成的复合材料进行表征。结果表明,经复合后g-C3N4和ZnO紧密结合,构建了异质结,提高了光生电子-空穴的分离效率,并且在可见光区表现出较强的光响应性;当g-C3N4的质量分数为19%时,复合材料降解MB的反应速率常数为0.0206min-1,是纯g-C3N4的3.8倍。催化剂重复使用5次,仍保持较高的催化活性。 相似文献
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采用高温聚合有机物前驱体的方法,以三聚氰胺为前驱体,制得类石墨型氮化碳(g-C3N4)粉末,采用水热法制得CeO2/g-C3N4复合光催化剂,对其进行了表征,考察了CeO2/g-C3N4复合光催化剂在可见光下处理亚甲基蓝的性能,并对CeO2/g-C3N4复合光催化剂进行回收实验、吸附实验以及光催化动力学分析。结果表明,CeO2/g-C3N4中g-C3N4和CeO2分别为石墨相和萤石相,复合CeO2使得g-C3N4的吸附性能有了大的提高,15 min能达到吸附平衡,吸附82.5%的亚甲基蓝;45 min后对亚甲基蓝处理率达到99.45%,远远快于g-C3N4。CeO2/g-C3N4在5次使用后仍然可以保持73.1%的净化效果。亚甲基蓝处理过程包括吸附和光解2部分,光解反应符合一级动力学方程。 相似文献
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以煤系高岭土(CK)、双氰胺为原料,采用热聚合法制得g-C3N4/煤系高岭土(g-C3N4/CK)复合材料,并用于光催化氧化As(Ⅲ)。通过XRD、SEM、UV-DRS、PL光谱等分析手段对g-C3N4/CK复合材料进行表征。结果表明,g-C3N4与CK复合后改善了g-C3N4片层团聚状态,抑制了光生电子和空穴的复合,具有更强的光催化氧化As(Ⅲ)能力。在所构造的复合催化剂中,g-C3N4/CK-15%光催化氧化As(Ⅲ)效果最佳,在光照210 min的条件下,As(Ⅲ)的氧化率可达90.54%; g-C3N4/CK-15%稳定性较佳,循环使用4次后仍有较强的光催化氧化能力。机理分析结果表明,空穴和超氧自由基是As(Ⅲ)氧化的主要活性基团。 相似文献
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近些年来,随着工业进步和科技发展,能源与环境问题日益严峻。为了实现可持续发展,研究者们不断探索绿色环保的新兴技术。光催化技术利用完全清洁的太阳能,能够实现产氢、还原CO2、降解有机污染物等多种反应过程,完全满足当代社会可持续发展的要求,而且较传统技术相比有很大的优势。g-C3N4具有独特的层状结构、化学稳定性高,禁带宽度适中(~2.7 eV),是环境友好的光催化剂。为了对g-C3N4的光催化性能进行更好的提升,一般通过元素掺杂、复合改性等方法对g-C3N4改性和修饰。对光催化和氮化碳的基本情况进行了简要的介绍,并对未来发展方向作出了展望。 相似文献
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以三聚氰胺、氯化铁、氯化钴为原料,利用热缩聚合成法制备不同比例的Co/Ni共掺杂的g-C3N4光催化剂,并在可见光条件下测量其光解水产氢性能。结果表明,5%Co/Ni-g-C3N4催化剂催化效率最高,产氢量为20.33μmol/h,是单相g-C3N4的4.9倍。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、瞬态光电流分析(I-t)等方法对不同样品进行表征。结果发现,Co/Ni共掺杂并未改变g-C3N4半导体的骨架结构,但极大地增加了催化剂表面光生电子-空穴的分离效率,致使光催化产氢效率大幅增加。 相似文献
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以尿素、硫酸铜、乙酸银为原料,采用溶液法制备了三元复合物Ag/Cu2O/g-C3N4,通过XRD、XPS、SEM、TEM、UV-Vis等手段对三元复合物的结构进行了表征;以罗丹明B为模型研究了三元复合物的光催化降解性能,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为模型研究了三元复合物的抗菌性能,并探究了三元复合物的光催化降解机理。结果表明,Ag和Cu2O粒子沉积在g-C3N4片层结构上,Ag、Cu2O和g-C3N4三者之间的协同作用使得三元复合物的光催化降解性能和抗菌性能大幅提高。为构建用于实际水体污染处理的g-C3N4基复合材料提供了新思路。 相似文献
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采用一步热聚合法制备了g-C3N4/CuO复合材料。通过XRD、SEM、FT-IR和UV-Vis DRS等手段,对材料的物相组成、微观形貌和光吸收性能进行了表征,并测试了材料对甲基橙溶液的光催化降解能力。结果表明,相比纯相的g-C3N4,g-C3N4/CuO复合材料具有更好的可见光吸收性,其吸收边界有明显红移,复合材料表现出更为优异的光催化降解甲基橙的能力。当复合材料中CuO的含量为4%时,复合材料表现出最佳的可见光吸收效果及光催化降解效果。经过3h的紫外-可见光照射,复合材料对甲基橙溶液的降解率达到60.82%。 相似文献
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以尿素和铁盐为原料,负载了MnO2,利用原位沉淀法与煅烧法制备g-C3N4/Fe3O4/MnO2复合材料。使用XRD、FT-IR、UV-Vis DRS对合成的部分光催化剂进行表征。结果表明:g-C3N4为类石墨的层状结构,Fe3O4和Mn O2通过分子间作用力与g-C3N4复合。在不同反应条件下的可见光诱导的光催化实验表明,当m(Mn)∶m(g-C3N4/Fe3O4)=1∶1时,g-C3N4/Fe3O4/MnO2复合材料具有出色的降解污染物的能力,其中光降解反应的优化条件为g-C3N 相似文献
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采用热聚合/液相法制备四种含量不同的g-C3N4/BiOBr光催化剂,并研究了其降解盐酸四环素(TCH)的性能和途径。研究表明,四种g-C3N4/BiOBr复合材料对TCH的光降解效率均高于商品g-C3N4催化剂;2D/2D结构的4-g-C3N4/BiOBr表现出最高的光利用率和最佳的光催化活性;光反应60 min内对TCH的去除率为94.61%、降解率为93.29%,其拟合的表观反应速率常数最高(0.037 min-1),是商品g-C3N4的1.68倍,且循环利用5次后对TCH的降解率仍可达83.67%;此外,对g-C3N4/BiOBr光催化剂降解TCH的反应机理进行了分析。 相似文献
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通过热聚合法,以g-C3N4为原料制备了V2O5/CdS/g-C3N4复合光催化材料。借助XRD、FTIR、SEM和UV-Vis等表征手段对所制备的光催化剂进行物相组成与外观形貌与分析,并初步探讨催化反应机理。选用木质素模型化合物苄基苯基醚为目标降解物,300 W高压汞灯为光源,研究V2O5/CdS/g-C3N4复合光催化剂的光催化性能。结果表明,当催化剂投加量为10%(质量分数)时,苄基苯基醚在50%乙腈水溶液中紫外光照射2 h时降解率可达95.9%,是纯g-C3N4的1.58倍,其主要产物苯酚的选择性可达30%。通过活性物种捕获实验推断,·O-2为该光催化过程中主要的活性基团;经过4次循环实验表明,V2O5/CdS/g-C3<... 相似文献
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《应用化工》2022,(4)
以钛酸丁酯为钛源采用水热合成法制备不同复合比的TiO_2/g-C3N4材料,借助XRD、FT-IR、TEM、UV-Vis DRS和PL对材料进行表征,并在可见光下进行偏二甲肼(UDMH)废水降解实验。考察了催化剂浓度、pH、UDMH初始浓度对降解效果的影响。结果表明,TiO_2/g-C3N4材料晶型结构完整,TiO_2以纳米颗粒形态在g-C3N4片层上均匀分布,拓展了可见光吸收范围,提升了对光生空穴-电子的分离能力。TiO_2与g-C3N4质量比为10%时,TiO_2/gC3N4光催化活性最佳,反应120 min对UDMH的降解率达到96.49%,相比g-C3N4提高了49.46%。 相似文献