g-C3N4/BiOBr异质结对罗丹明B可见光催化活性研究

采用硝酸剥离的二维g-C_3N_4纳米片为基材,通过分散掺杂溴化钾(KBr)和五水合硝酸铋(Bi(NO_3)_3·5H_2O),构建了花状的g-C_3N_4/BiOBr异质结,采用x射线衍射、场发射扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱等研究了制备的复合光催化剂的微观结构和形态特征。该异质结对罗丹明B为代表的一系列偶氮类化合物产生光催化降解性能。良好的结果可归结于异质结的形成可以充分捕获催化剂表面的光激化电子,同时提高了光生载流电子的转移和分离效率,催化性能,稳定性以及降解率等。     

g-C3N4/CQDs光催化材料的制备及性能

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。     

插层法制备g-C3N4/高岭石复合材料及其对罗丹明B的光催化机理研究

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.     

有机酸介导合成WO3/g-C3N4及其光催化性能

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。     

GO/Pt-L/g-C3N4复合材料的制备及其光催化性能研究

通过浸渍法合成一种GO/Pt-L/g-C3N4复合材料,其光催化性能优良。实验测定了GO/Pt(II)-L/g-C3N4复合材料在模拟太阳光照射下的光催化产氢性能。结果表明:在模拟太阳光照射下,该复合材料催化分解水产生氢气的速率约为1 439.163 4μmol·g-1·h-1,与纯g-C3N4相比,产氢性能提升了约199倍。     

g-C3N4/Bi2MoO6复合光催化剂的制备及性能研究

结合热缩聚法和水热法制备了g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合光催化剂,利用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附-脱附曲线、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）、光致发光光谱（PL）等分析测试技术对材料的结构和性能进行了表征,研究了材料光催化降解罗丹明B（RhB）的效果。结果表明,与纯Bi₂MoO₆相比,g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料提高了对可见光的吸收能力,减小了带隙宽度,在可见光激发下提高了降解RhB的光催化活性。其中,5% g-C₃N₄/Bi₂MoO₆复合材料对RhB的降解率最高,在可见光照射180 min对RhB的降解率为93%;而同样条件下Bi₂MoO₆对RhB的降解率为58%。重复性实验表明,复合材料在RhB光降解过程中是稳定的,具有较好的应用潜力。     

Co3O4/g-C3N4复合光催化剂降解罗丹明B的研究

为提高石墨相氮化碳(g-C3N4)的光催化性能,采用3D花状ZIF-Co与g-C3N4混合热处理的方法制备了3D花状Co3O4/g-C3N4复合光催化剂,并将其用于光催化降解罗丹明B模拟染料废水。结果表明:当ZIF-Co与g-C3N4的质量比为5%时,制备的Co3O4/g-C3N4的光催化性能最佳,在可见光下照射30 min,其对罗丹明B的降解率可达90%以上,且该催化剂的重复稳定性好。在降解罗丹明B的过程中活性基团的作用顺序为·O2->h+>·OH。     

超薄氧掺杂g-C3N4纳米片的制备及其光催化性能

采用H2SO4与KMnO4为氧化剂，通过对热聚合法合成的原始石墨相氮化碳（g-C3N4）超声辅助氧化剥离，制备了超薄氧掺杂g-C3N4纳米片。基于HRTEM、XRD、AFM、XPS表征，考察了超声辅助氧化剥离对原始g-C3N4形貌、结构的影响；通过可见光催化降解刚果红分析了超薄氧掺杂g-C3N4纳米片的光催化性能；通过UV-vis-DRS、EIS、PL分析，探究了超薄氧掺杂g-C3N4纳米片光催化性能的增强机制。结果表明，对原始g-C3N4超声辅助氧化剥离6 h，可获得比表面积为58.45 cm2 g-1、厚度为1.08 nm的超薄氧掺杂g-C3N4纳米片；超薄氧掺杂g-C3N4纳米片（200 mg L-1）对刚果红（20 mg L-1）在120 min内可实现83%的降解，具有良好的光催化性能；与原始g-C3N4相比，超薄氧掺杂g-C3N4纳米片更有利于催化活性位点的暴露与光生载流子的分离传输，从而具有更好的光催化性能。     

Ag3PO4/g-C3N4复合材料制备及其光催化性能

采用原位沉淀法制备了Ag3PO4/g-C3N4复合材料，利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS和PL等技术对其进行表征。结果显示，g-C3N4呈现二维片状结构，Ag3PO4为立方晶相的类球状结构，且均匀分布在g-C3N4表面。以亚甲基蓝（MB）为模拟污染物，考察g-C3N4与Ag3PO4的不同摩尔比对MB降解率的影响。结果表明，在Ag3PO4/g-C3N4的摩尔比为1:0.7时，Ag3PO4/g-C3N4复合材料的光催化活性最佳，可见光照30 min后MB降解率即达到100%。光催化剂稳定性较好，重复使用5次，MB降解率仍达到85.24%。降解机理研究表明，h 和e-是降解MB的主要活性物质。     

BiPO_4的合成及负载WO_3改善其光催化降解罗丹明B

将Bi(NO_3)_3·5H_2O溶于水和无水乙醇,与Na_2HPO_4反应合成BiPO_4。将WO_3负载到BiPO_4上合成WO_3/BiPO_4复合材料,改善BiPO_4的光催化性能。用X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等对合成的样品进行表征。并探究BiPO_4、WO_3和不同WO_3负载量的WO_3/BiPO_4光催化剂样品降解罗丹明B的效果。结果表明,WO_3/BiPO_4显示出很好的光催化效果,其中表现最好的样品是3∶1WO_3/BiPO_4,其光催化降解罗丹明B的速率是BiPO_4的2.14倍。     

g-C3N4/TiO2光催化复合材料光催化活性提升路径研究

由于g-C3N4存在着表面积小、光生载流子复合严重等问题,限制了光催化材料的光催化活性,故以g-C3N4/TiO2光催化复合材料为实验对象,提出g-C3N4/TiO2光催化复合材料光催化活性提升路径研究.选取适当的实验试剂与仪器,并对试剂进行一定的处理,制备g-C3N4纳米片、TiO2纳米片与g-C3N4/TiO2光催...     

Bi2WO6复合g-C3N4的制备及其光催化降解甲苯的研究

通过高温热解三聚氰胺制备石墨相氮化碳,再利用水热法合成不同Bi_2WO_6含量的Bi_2WO_6-CN复合材料体系并进行了光催化降解实验,利用一系列表征方法对其结构表征。对Bi_2WO_6的复合量、催化剂投放量以及光照强度等对光催化性能的影响因素进行了考察。结果表明,Bi_2WO_6与g-C_3N_4成功复合到了一起,形成异质结,且明显提高了光催化性能。在Bi_2WO_6的复合量、催化剂投放量以及光照强度分别为60%、100mg和光距15cm的条件下,制备的改性石墨相氮化碳对甲苯的光催化降解率可达72%。     

In2S3/g-C3N4复合光催化剂的制备及其光催化降解四环素

本文分别采用热缩聚法和水热法合成了g-C₃N₄和In₂S₃,再用简单的机械研磨工艺制备出了In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂的晶体结构、形貌、微观结构和光学性质进行了表征,在可见光照射下,通过降解四环素(TC)来评价其光催化活性。结果表明,研磨比例为1∶4(摩尔比)的In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂表现出最佳的光催化性能,在氙灯下TC的光降解表观速率常数是0.025 1 min^-1,分别是In₂S₃和g-C₃N₄的2.9倍和1.6倍,在自然光下TC的光降解表观速率常数是0.010 4 min^-1,分别是In₂S₃和g-C₃N₄的2.6倍和1.4倍。In₂S₃/g-C₃N₄复合光催化剂优异的光催化性能归功于载流子的高效迁移和分离以及增强的光吸收能力。本研究为设计和开发用于抗生素废水处理的可见光响应光催化剂提供了一条有前景的途径。     

新型g-C3N4/CuS复合材料的制备及光催化研究

一步水热法合成CuS修饰的石墨相氮化碳(g-C3N4/CuS)复合光催化剂,通过FE-SEM、XRD、FTIR、UV-Vis-DRS等手段对其进行了表征,利用Cr(VI)溶液考察了g-C3N4/CuS在可见光下的光催化还原性能.实验结果表明,g-C3N4/CuS复合光催化剂的光催化活性明显优于单一的g-C3N4和CuS.可见光照射下,180 min内Cr(VI)的去除率可达70％以上.CuS的引入不仅扩宽了g-C3N4的可见光吸收范围,而且降低了g-C3N4光生电子和空穴的复合率,从而显著提高g-C3N4的光催化活性.该复合材料的催化活性受溶液的pH值影响较大,酸性条件下更有利于光催化反应的进行;共存低浓度腐殖酸对Cr(VI)的去除没有显著影响.g-C3N4/CuS具有良好的可见光催化活性,可用于废水中Cr(VI)的光催化还原去除.     

蜜勒胺/g-C3N4光催化复合材料的制备及其NO降解性能研究

石墨相氮化碳聚合物是一种可以在可见光照射下有效降解NO的光催化材料，通过调整三聚氰胺热解温度以改善氮化碳的光催化性能。将三聚氰胺在500℃下煅烧可得到蜜勒胺和g-C_3N_4的复合材料，同时发现这种复合材料的光催化性能相较于纯的氮化碳（g-C_3N_4）有明显的提高。通过X射线衍射光谱（XRD）图谱发现在450～500℃的热解区间范围存在蜜勒胺的特征峰；扫描电子显微镜（SEM）图像显示出纳米棒状形态的蜜勒胺和块状形态的氮化碳相互交错在一起，并且它们的相对比例随着煅烧时间和煅烧温度的改变发生不同的变化；X射线光电子光谱（XPS）图谱分析发现不同的热解温度使产物具有不同的C、N元素原子比例，意味着产物内不同的g-C_3N_4与蜜勒胺的比例是影响其光催化降解NO效率的关键因素。     

g-C3N4/ZnCo2O4微球的制备及光催化降解四环素

以ZnCo2O4微球材料为基础材料,采用溶液分散吸附和100 oC下恒温12 h方法制备了g-C3N4负载的ZnCo2O4复合材料,并采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(XPS)和固体紫外漫反射(Uv-DRS)技术对其进行了表征。ZnCo2O4与g-C3N4之间形成异质结结构,禁带宽度值为1.73 eV。在可见光的照射下,ZnCo2O4的光生电子(e‒)在异质结处的C3N4的离域π键所捕获,有效的促进了ZnCo2O4的光生电子(e‒)和光生空穴(h+)分离,ZnCo2O4的光生空穴(h+)是光催化降解四环素水溶液的主要因素。在可见光下,初始浓度为10 mg/L的四环素水溶液(C22H24N2O8)最高降解率可达到90.02 %。     

ZIF-8/g-C3N4复合材料光催化性能研究进展

石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种典型的聚合物半导体非金属光催化剂.ZIF-8作为类沸石咪唑骨架材料(ZIFs)的典型代表,具有良好的水热及化学稳定性,且具有较大的比表面积.由于两者独特的性能,对两者复合光催化剂的研究也日益增加.本文介绍了ZIF-8/g-C3N4复合材料对于光催化的意义和进展,并对该复合材料的应用前景...