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采用水热法制备了WO3/g-C3N4复合物,并探讨了草酸、柠檬酸、乙酸和水杨酸对复合物结构、形貌及催化活性的影响。结果表明,复合物中棒状WO3分布在片层状的g-C3N4上,二者结合紧密形成异质结构。以1 mol/L草酸为介导剂制备的WO3/g-C3N4的光催化活性最佳,当WO3和g-C3N4质量比为1∶1时,可见光下反应210 min,对罗丹明B的降解率达97.46%。自由基捕获实验表明,光催化反应活性基团排序为·O2->h+>·OH。经推测,光催化降解机制符合Z型机制。 相似文献
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采用浸渍-热聚合法制备CDs/ZnO/g-C3N4复合材料,考察其对罗丹明B的光降解效率。利用 XRD、TEM、XPS、UV-Vis DRS、FI-IR等手段对催化剂进行表征和评价。结果表明:CDs/ZnO/g-C3N4仍保持石墨相g-C3N4的晶型结构,三元组份相互协同作用使CDs/ZnO/g-C3N4表现出优异的光催化性能,其降解罗丹明B的效果优于单体g-C3N4、ZnO及ZnO/g-C3N4,脱色率可达到70%左右。 相似文献
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采用水热法制备N掺杂TiO2,将其与二氰二胺混合进行高温焙烧合成N-TiO2/g-C3N4复合光催化剂。采用XRD、UV-Vis、N2吸附-脱附和SEM等对催化剂进行微观结构表征,以200W氙灯模拟光源并过滤掉420nm以下的紫外光,对比研究TiO2、g-C3N4、N-TiO2和复合光催化剂对罗丹明B的可见光降解性能。结果表明,N掺杂后TiO2的禁带宽度降低,催化活性提高;而复合光催化剂可见光吸收边距相对N-TiO2进一步红移,禁带宽度为2.75eV,降解罗丹明B的一级动力学常数k可达0.12158min-1,是g-C3N4、N-TiO2的2倍;复合催化剂重复使用4次后,对罗丹明B的降解率仍达92%以上,表明催化剂具有较好的光催化活性和稳定性。 相似文献
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伴随着印染行业的快速发展,部分含有罗丹明B(RhB)的染料废水未经处理便被排出.因RhB较难自然降解,对环境造成了恶劣的影响.本文通过置换插层-煅烧法制备出g-C3 N4/高岭石复合材料,在恒温模拟太阳光催化系统下,研究了复合材料对RhB的光催化性能,并探讨其催化机理.结果表明,随g-C3 N4含量递增的复合光催化材料1g-C3 N4/K、2g-C3 N4/K、3g-C3 N4/K、4g-C3 N4/K和5g-C3 N4/K的催化性能呈先升后降的趋势,4g-C3 N4/K催化效果最好,光照6 h对RhB的降解率可达73%.进一步研究提出g-C3 N4/高岭石复合光催化材料的催化机理为光照激发复合光催化剂,产生具有较强氧化还原能力光生载流子空穴对,其可与RhB发生反应,使之氧化成小分子碳氢化合物或被矿化成二氧化碳和水.所制备的高岭石负载石墨相氮化碳光催化材料具有较好的亲水性,使得复合材料在染料溶液中有较好的分散性,有利于光催化过程的进行,有效实现了对RhB的光催化降解. 相似文献
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以盐酸胍为前驱体,硝酸锆为锆源,通过热聚合法制备了Zr掺杂的Zr/g-C3N4光催化剂。运用XRD、SEM、UV-Vis DRS、PL、XPS、BET等手段对催化剂的结构、形貌、光学性能进行了表征分析。结果表明:Zr掺杂改性的Zr/g-C3N4光催化剂拓宽了可见光的吸收,增大了比表面积,且降低了光生电子-空穴的复合率,具有较好的光催化活性。可见光照射下,在60 min内,5Zr/g-C3N4对罗丹明B(RhB)的光催化降解率达99.29%,光催化降解过程符合一级动力学方程,其速率常数k= 0.08647 min-1,是纯g-C3N4的8.3倍。捕获剂实验发现降解RhB的主要活性物种为超氧自由基,并推测了可能的反应机理。 相似文献
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采用高温热解法制备了石墨相氮化碳(g-C_3N_4),将其与碳量子点(CQDs)进行水热复合,得到g-C_3N_4/CQDs复合光催化剂。采用SEM、TEM、FTIR、XRD、UV-Vis/DRS、XPS、N2吸附-脱附等温线手段对制备的复合光催化剂进行了表征,以罗丹明B(Rh B)为模拟污染物,考察了g-C_3N_4/CQDs的可见光催化活性及稳定性。结果表明:与g-C_3N_4相比,g-C_3N_4/CQDs对可见光吸收强度增加,同时其吸收波长向可见光区发生红移;当CQDs含量为1.5%(以g-C_3N_4质量为基准)时,所得g-C_3N_4/CQDs光催化材料的催化活性最佳,其对Rh B的光催化降解率是54.5%,是g-C_3N_4光催化降解率的1.38倍,化学反应动力学拟合相关系数R2=0.9982。且g-C_3N_4/CQDs循环使用3次后,其催化降解率仍保持在50%以上。光催化机理研究表明,空穴(h+)、超氧阴离子自由基(·O2–)、过氧化氢分子(H2O2)和羟基自由基(·OH)都是光催化过程中的主要活性物种,四者氧化作用大小依次为:h+·O2– H2O2·OH。 相似文献
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以酵母为生物模板,通过水热-牺牲模板法制备得到了花簇状g-C3N4/Bi2MoO6复合微球,利用XRD、SEM、TEM、FT-IR、DRS、光电流响应以及氮气吸附-脱附等手段对样品的晶体结构、微观形貌、光吸收和比表面积等性能进行表征,并对样品可见光催化降解亚甲基蓝(MB)模拟染料废水的性能和机理进行探讨。实验结果表明:水热-牺牲模板法可实现g-C3N4与Bi2MoO6在生物模板表面的成功复合,样品分散性良好,微球直径约为8μm,表面呈花簇状,比表面积达11.6007m2/g。在可见光下复合微球对亚甲基蓝模拟染料废水表现出较高的光催化降解活性,当催化剂添加量为1g/L,可见光照射120min后,初始浓度为15mg/L的亚甲基蓝废水降解率高达96%以上。机理分析证实花簇状复合微米球表面g-C3N4与Bi2MoO6形成的Z型异质结有效降低了电子-空穴的复合率,显著提升了对模拟染料废水的可见光催化性能。 相似文献
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采用超分子自组装法和化学沉淀法,以三聚氰胺、三聚氰酸为原料,以磷酸铵为P掺杂剂,制备P掺杂三维石墨相氮化碳(g-C3N4)MNP-x(x表示当三聚氰胺为0.01 mol时磷酸铵的添加质量,下同),通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis和光致发光(PL)等对MNP-x进行表征,运用光催化降解染料罗丹明B(RhB)反应来评价MNP-x的光催化性能,使用自由基捕获剂验证光催化反应中起作用的活性基团,并推测反应机理。结果表明,最佳条件下制备的MNP-0.08,相较未掺杂P的g-C3N4(MN),SEM显示,MNP-0.08形貌由一维管状变为三维花束状;XPS证实,P原子取代部分C原子掺杂到g-C3N4结构单元;PL显示,MNP-0.08提高了电子-空穴对(e--h+)的分离能力;UV-Vis显示,MNP-0.08改变了能带结构,价带(VB)从1.96 eV变为2.00 eV,导带(CB)从0.7 eV变为0.75 eV,,能带间隙值(Eg)从2.66 eV变为2.75 eV;经验证,?O2-作为主要的活性基团使MNP-0.08光催化降解RhB能力得到提高,反应速率常数(k)为0.02816 min-1,是MN(k=0.00955 min-1)的2.95倍;能带结构改变、P作为富电子中心促进载流子分离和P掺杂诱导高电荷转移并使受激电子局部化,这三种协同效应使MNP比MN具备更高的光催化性能。 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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在水热过程中利用乙二酸诱导合成了WO3纳米棒阵列,并将该纳米棒阵列与g-C3N4复合,成功制备出gC3N4@WO3纳米棒阵列复合材料,探讨其光氧化苯酚的能力。结果表明,乙二酸具有诱导WO3纳米棒阵列朝(001)面定向生长的功能,在光催化活性上,g-C3N4@WO3纳米棒阵列复合材料在60 min内对苯酚的光氧化效率可达到94.4%。并分析了光降解的过程中,空穴、羟基自由基是催化过程中的主要活性物质,对g-C3N4@WO3纳米棒阵列复合材料的光氧化性能起着最重要的作用。 相似文献