g-C_(3)N_(4)纳米片的改性及光催化降解应用北大核心

石墨相氮化碳纳米片(2D g-C_(3)N_(4))属于非金属聚合物半导体,具有成本低、无毒、对环境友好、能吸收可见光等优点,但也存在一定的缺陷。介绍了2D g-C_(3)N_(4)的基本结构和光催化机理,重点分析了2D g-C_(3)N_(4)的改性方法,包括金属掺杂、非金属掺杂、TypeⅡ型异质结、Z型异质结、S型异质结,以及助催化剂修饰等,并分析了它们在光催化降解方面的应用,展望了2D g-C_(3)N_(4)的发展方向。     

Fe_(3)O_(4)/农林废弃物的制备及其吸附染料的研究进展北大核心

Fe_(3)O_(4)/农林废弃物是由农林废弃物与Fe_(3)O_(4)磁性粒子结合而成的复合吸附剂,具有易于固液分离、可回收和低成本的特点。综述了Fe_(3)O_(4)/农林废弃物及其功能化材料的制备方法、Fe_(3)O_(4)/农林废弃物磁性吸附剂在多种染料废水处理中的应用,以及Fe_(3)O_(4)/农林废弃物及其功能化材料对染料的吸附机理。     

类石墨相氮化碳/硅藻土复合光催化材料对甲基橙染料废水的降解

通过浸渍-煅烧法制备出类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)/硅藻土复合光催化材料,研究了其对甲基橙废水的光催化性能,考察了pH值、催化剂用量和初始质量浓度等因素对降解性能的影响。结果表明:当溶液pH值为7、初始质量浓度为40 mg/L、催化剂用量为30 mg时,g-C_3N_4/硅藻土复合光催化材料对甲基橙废水的降解率达到97.48%;循环使用5次后,仍然保持较高的催化活性,具有良好的结构稳定性和重复利用性。     

Ag3PO4/g-C3N4复合光催化剂的合成及其性能研究进展

文章通过文献综述法介绍了Ag_3PO_4/g-C_3N_4壳核复合光催化剂、十二面体和四面体Ag_3PO_4/g-C_3N_4复合光催化剂的制备方法、表征手段和光催化性能等。结果表明:溶剂蒸发法和原位沉淀法制备的Ag_3PO_4/g-C_3N_4复合光催化剂光催化性能较好,主要在于复合后拓宽了光催化剂的可见光的吸收范围,显著增加了其比表面积。复合后可以有效提高催化剂对可见光的吸收能力,调变其带隙,加快电荷的分离转移速率,降低光生电子-空穴对的复合,最终有效地提高了光催化剂的光催化性能。     

Ag/g-C_3N_4光催化剂的制备及降解印染废水研究

通过加热AgNO_3和g-C_3N_4成功制备了Ag/g-C_3N_4复合材料,以X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(XPS)、光致发光光谱仪(PL)等分析手段对所合成样品的结构和形貌等进行表征,结果表明:在Ag/g-C_3N_4复合材料中,Ag以原子形式存在,Ag的加入减少了g-C_3N_4的团聚现象。以亚甲基蓝为模拟印染废水,分析Ag/g-C_3N_4中Ag质量分数对催化性能的影响,结果表明:3%Ag/g-C_3N_4表现出最优的光催化性能。     

g-C3N4固载磷钨酸催化剂的制备及催化性能

以磷钨酸(PTA)和g-C_3N_4为原料,水热法制备g-C_3N_4固载磷钨酸(PTA/g-C_3N_4)催化剂。采用红外(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、全自动比表面积及微孔物理吸附仪(BET)对制备的催化剂结构进行分析。将其应用于油酸和甲醇酯化制备生物柴油,以生物柴油收率为指标,考察该催化剂的催化性能。结果表明:PTA成功固载在gC_3N_4表面,固载后的PTA仍具有Keggin结构;在磷钨酸固载量40%、反应时间2 h、反应温度80℃、醇酸摩尔比10∶1、催化剂用量7.5%条件下,催化剂的催化性能最好,生物柴油收率达到98.4%。     

Cu(CF3SO3)2/g-C3N4的制备及其对亚甲基蓝的光催化降解

先以三聚氰胺为前驱体,制备g-C₃N₄粉末,再采用溶剂热法制备Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合光催化材料。考察Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合光催化材料在可见光下催化降解亚甲基蓝的性能,并对其进行光催化动力学分析。结果表明,制备的Cu(CF₃SO₃)₂/g-C₃N₄复合样品呈管状结构,对亚甲基蓝的降解过程符合一级动力学方程。其吸附性能远高于g-C₃N₄,150 min对亚甲基蓝的降解率达到96.6%;在重复使用4次后,对亚甲基蓝的降解率仍然可以保持84.3%。     

多孔结构盐酸/g-C_3N_4光电阴极的制备和表征

论文采用一种新的热蒸发方法,在FTO基底上制备了经过盐酸处理的石墨相氮化碳(g-C_3N_4)薄膜,并对其进行物理性能和光电化学性能的表征,最后将其与纯g-C_3N_4薄膜进行对比。研究结果表明盐酸处理的g-C_3N_4可构建一种可控多孔结构,并且适量的盐酸添加会改进膜的形貌,增加其表面态;同时有助于加快电荷转移速率,并减轻电极/电解质界面的电荷复合,从而提高聚合物光电阴极的光电化学活性,证明多孔结构的g-C_3N_4薄膜是一种有前途的光电阴极材料。     

NiO/g-C_3N_4异质结光催化剂的制备及可见光降解印染废水研究

利用氨蒸发法成功制备出NiO/g-C_3N_4异质结光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、扫描电镜(SEM)、光致发光光谱(PL)等手段分析了光催化剂的理化性能,结果表明,NiO/g-C_3N_4为蜂窝状复合介孔结构。以罗丹明B(RhB)作为目标降解物,考察了复合光催化剂在可见光下的催化性能,相比g-C_3N_4,NiO/g-C_3N_4异质结光催化剂的催化活性有了较大提升,主要归因于:(1)更大的比表面积;(2)异质结结构抑制了光生电子-空穴的复合。     

NiO/g-C_3N_4修饰电极的制备及电催化检测抗坏血酸

利用三聚氰胺制备石墨相的氮化碳,即g-C_3N_4,以氯化镍和g-C_3N_4为基础物质采用电沉积方法制备复合化学修饰电极。通过对裸电极、Ni O/GCE、g-C_3N_4/GCE和NiO/g-C_3N_4/GCE对抗坏血酸的催化效果的比较,发现NiO和g-C_3N_4的复合修饰电极对抗坏血酸具有良好的电催化氧化作用。扫描速率在70~200 m V/s范围内,峰电流与扫描速率呈良好的线性关系:I_(pa)=-34.14-1.167v,R=0.998;I_(pc)=53.42+0.357 8v,R=0.982。峰电位随扫描速率增大有一定的偏移,说明该修饰电极的氧化还原过程受表面控制。当抗坏血酸的质量浓度介于0.017 6~22.88μg/m L时,其氧化峰电流与质量浓度具有良好的线性关系,方程为:I_(pa)=-1.435+2.900C,R=0.998,检出限为0.008 8μg/m L。该传感器的选择性、重复性和稳定性良好,可用于果汁中抗坏血酸的检测。     

α-Fe_2O_3/Bi_2WO_6复合材料的制备及光催化降解印染废水研究

通过水热法制备Bi_2WO_6、热分解法制备α-Fe_2O_3,并利用机械混合的方式获得α-Fe_2O_3/Bi_2WO_6复合材料。利用XRD、UV-Vis、BET、SEM、XPS对样品进行表征,相比Bi_2WO_6,α-Fe_2O_3/Bi_2WO_6复合结构在可见光区域的吸收带变宽。在α-Fe_2O_3/Bi_2WO_6+H_2O_2光催化系统中,紫外光照射30 min MO完全降解;模拟太阳光照射60 min MO降解率达到85%,高于单独的Bi_2WO_6和α-Fe_2O_3。优良的光催化活性是由于光生电子从α-Fe_2O_3的导带迁移到Bi_2WO_6的导带,有效避免了光生电子-空穴的复合,从而提升了光催化效率;在α-Fe_2O_3/Bi_2WO_6+H_2O_2系统中,H_2O_2作为电子受体,H_2O作为空穴受体,能够产生更多的羟基自由基,促进MO降解。     

石墨相氮化碳的制备和应用进展

随着时代的发展和科技的进步,各行各业突飞猛进,传统材料的性能已经不能满足社会发展的需求,石墨相氮化碳g-C_3N_4作为一种不含金属组分的可见光光催化剂,具有独特的电子结构、高催化活性、化学与热稳定性好、无毒且制备简易、不含金属等独特的性质,引起了科研人员的广泛关注,在催化、材料等领域有着广阔的应用前景。本文主要综述了g-C_3N_4的基本性质和结构,总结介绍了直接热聚合法、硬模板法、软模板法等g-C_3N_4常用制备方法,并从催化和材料方面对g-C_3N_4的应用进行了总结和展望。     

TiO_2-BiVO_4复合材料的制备及其光催化降解印染废水

以钛酸丁酯、五水硝酸铋、偏钒酸铵为主要原料制备TiO_2-BiVO_4复合光催化剂,并用X射线衍射仪、扫描电镜、紫外-可见分光光度计、X射线光电子能谱仪和光致发光荧光光谱仪进行表征。结果表明,与TiO_2和BiVO_4相比,TiO_2-BiVO_4复合光催化剂具有更窄的禁带宽度,光生电子-空穴的复合概率更低。TiO_2-BiVO_4复合光催化剂具有更高的光催化活性,60 min后对罗丹明B溶液的降解率达到87.3%。TiO_2-BiVO_4复合光催化剂具有良好的光催化稳定性,经过5次光催化降解实验后,对罗丹明B溶液的降解率为81.7%。     

番荔枝状聚苯胺-钒酸铋复合材料的制备及其光催化性能研究

以Bi(NO_3)_3·5H_2O和NH_4VO_3为原料,通过水热法合成出直径为600～1 000 nm的番荔枝状单斜晶系白钨矿结构BiVO_4材料,并通过简单浸渍的方法将聚苯胺(PANI)负载到BiVO4微纳米材料上。运用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射光谱(XRD)和紫外-可见光谱(UV-vis)等一系列的表征手段对所制备材料进行形貌和物相分析。以广泛使用的染料罗丹明B(RhB)为降解对象,考察了复合材料的可见光催化性能。结果表明,PANI负载质量分数为5%的PANI-BiVO_4复合微纳米材料表现出良好的可见光催化性能,在300 min内使RhB溶液的脱色率达到99.1%;这是由于PANI和BiVO_4之间的协同效应促进光生电子-空穴对的分离。同时,活性物种实验发现,h~+和·OH是5%的PANI-BiVO_4复合微纳米材料光催化降解RhB的两种主要活性物种。     

新型可见光响应光催化剂的制备及其在纺织品上的应用

采用溶剂热法制备新型可见光响应光催化剂g-C_3N_4/BiOBr,采用傅里叶变换红外光谱和紫外可见漫反射光谱对g-C_3N_4/BiOBr进行表征,探讨分散剂种类对光催化剂的分散稳定性的影响,并通过浸轧和印花涂层两种方法将光催化剂应用于织物的功能整理,同时探讨整理工艺对织物的光催化性能、自清洁性能、耐皂洗牢度和断裂强力的影响。结果表明,经g-C_3N_4/BiOBr整理的涤纶织物具有较好的可见光催化性能,在同样的工艺条件下,自清洁效果均优于经P25(市售TiO_2)整理的涤纶织物;经浸轧和印花涂层整理的两种涤纶织物都具有较高的耐皂洗牢度,经过25次水洗,织物的ΔK/S分别保持在85.00%和80.00%左右,浸轧整理织物的断裂强力下降约3%,印花涂层整理织物的断裂强力上升约8%。     

石墨相氮化碳光催化研究进展

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)作为一种新型的半导体光催化材料,具有合适的禁带宽度和能带位置,迅速成为光催化各个领域的研究热点之一。     

BiPO4/g-C3N4异质结光催化剂的制备及其光催化性能

以BiPO₄和g-C₃N₄为前驱体，采用混合法制备了BiPO₄/g-C₃N₄复合光催化剂。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、高分辨率透射电镜(HRTEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和荧光光谱(PL)等技术对BiPO₄/g-C₃N₄复合光催化剂的物相晶型、微观形貌以及光催化性质进行了表征。以甲基橙(MO)溶液为模拟染料溶液，对BiPO₄/g-C₃N₄复合光催化剂的光催化活性和循环使用稳定性进行评价，并对其光催化降解MO染料溶液机理进行了探究。结果表明：一维BiPO₄纳米棒锚定在二维g-C₃N₄纳米片表面形成异质结，拓宽了光谱范围，提高了对可见光的响应强度，抑制光电子-空穴的复合，提高了光催化活性。可见光照射3...     

石墨相氮化碳在食品分析前处理制备技术中的发展和应用

石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种新型的二维石墨烯类似物,在分离科学和前处理制备技术方面具有巨大的应用潜力。g-C_3N_4具有超高硬度、低密度、良好的生物相容性、表面可修饰和较强的吸附亲和力等优异性能。g-C_3N_4的制备和吸附条件决定了材料的结构和表面理化性质,其内置富氮官能团和电子离域性质赋予其多种吸附机理,包括络合效应、氢键、氧化还原反应、π-π共轭效应、疏水作用、酸碱反应和静电相互作用等。当前,g-C_3N_4与固相萃取、磁性固相萃取和固相微萃取等技术相结合,已应用于食品分析样品的前处理制备。本文重点介绍g-C_3N_4的结构性能、吸附机理以及在样品前处理中的应用,以加强对g-C_3N_4优异性能的认识,促进g-C_3N_4在食品分析样品前处理中的发展和应用。     

ZnSn（OH）6/Zn2SnO4复合粉体的制备及其光催化性能的研究

以Zn(NO3)2·6H2O和SnCl·5H42O为原料,NaOH为沉淀剂,采用水热法制备了ZnSn(OH)6/Zn2SnO4复合材料,样品的组成和带隙能分别采用X射线粉末衍射(XRD)和紫外-可见漫反射能谱(DRS)进行了表征;探讨了水热反应温度和p H对产物成分的影响,得出ZnSn(OH)6/Zn2SnO4复合材料的最佳制备条件:水热反应温度180℃,p H=10;并以亚甲基蓝为降解对象,研究了ZnSn(OH)6/Zn2SnO4复合材料的光催化性能,结果表明,在15 W紫外灯(λ=365 nm)下照射150 min后,亚甲基蓝的降解脱色率可达99.2%.     

负载MIL-100(Fe)腈纶复合材料的制备及对染料的光催化脱色北大核心

以七水合硫酸亚铁为金属盐,均苯三甲酸(H_(3)BTC)为有机配体,采用层层自组装法在腈纶(PAN)上负载铁基金属-有机骨架材料[MIL-100(Fe)],制得MIL-100(Fe)/PAN复合材料。探讨了组装温度、组装次数、铁盐及配体浓度、光源及H_(2)O_(2)用量对复合材料光催化降解活性黑KN-B性能的影响。采用FT-IR、SEM方法对复合材料进行表征。结果表明,MIL-100(Fe)/PAN复合材料较优的制备工艺为FeSO_(4)·7H_(2)O浓度20 mmol/L,H_(3)BTC浓度10 mmol/L,50℃组装7次。加入22 mL/L 30%H2O2,在1 000 W氙灯下光催化处理60 min,5 g/L MIL-100(Fe)/PAN复合材料对50 mg/L活性黑KN-B的脱色效果可达96.8%,重复使用5次后,脱色率可达85.3%。