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采用原位合成法在TiO2纳米管上沉积g-C3N4对材料进行改性,通过改变尿素的质量浓度制备了一系列不同负载量的g-C3N4/TiO2复合材料(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 g·L-1 g-C3N4/TiO2 NTs),然后在可见光条件下考察了g-C3N4/TiO2复合材料光催化降解硝基苯的性能,并对材料做了相关的表征分析和自由基清除实验。结果表明:将g-C3N4负载到TiO2纳米管上可以显著提高光催化活性,可能是由于g-C3N4和TiO2之间形成了异质结,延长了载流子的寿命,阻碍了电子与空穴的复合,从而提升了复合材料的光催化活性。 相似文献
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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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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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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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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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以尿素、硝酸铋、钨酸钠等为主要原料,在热缩聚法制备g-C3N4的基础上,通过水热法制备Bi2WO6/g-C3N4复合光催化剂。在模拟太阳光照射下,研究Bi2WO6/g-C3N4复合光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。结果表明,复合光催化剂相比于单体光催化剂的性能有显著提高。在Bi2WO6与g-C3N4质量比为2∶1、水热温度为180℃、水热时间为12 h条件下,复合光催化剂的性能最好。光照时间210 min时,甲基橙降解率达到了98.15%,相比于单体Bi2WO6和g-C3N4光催化剂的效率分别提高了25.1%和37.7%,且光催化降解过程符合一级动力学方程。复合光催化剂具有优异的稳定性,经过4次重... 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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g-C3N4可见光利用率高,具有非常好的光催化性能,是一种新型的无金属半导体光催化材料,然而电导率低,易团聚,光生载流子容易复合限制了其在实际生产中的应用。为进一步提高g-C3N4基复合材料的光催化性能,研究者做了大量修饰工作,并取得显著成果。本文主要从半导体材料耦合(细分为原子层沉积法和三元纳米材料复合)、贵金属修饰和量子点敏化三个方面概括了近年来对g-C3N4的修饰改性工作,探究了g-C3N4基复合材料在光催化降解有机污染物、光解水制氢、催化“记忆”效应和降解重金属等不同领域方面取得的成效。指出g-C3N4基复合材料发展面临的问题,最后对g-C3N4基复合材料未来的发展提出了展望。 相似文献
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以三聚氰胺和氯化铵为前驱体通过热共聚合法制备出多孔g-C3N4纳米片,原位聚合法制备出一维纳米纤维PANI与多孔g-C3N4纳米片(PANI/g-C3N4)复合材料。一维纳米纤维PANI具有优异电荷传输性能和良好的可见光响应,可以弥补g-C3N4光生电子对快速复合和可见光响应不足的缺点。多孔g-C3N4纳米片可以提供更多反应活性位点,同时还可以缩短光生电荷从材料内部到表面的传输距离,抑制光生载流子复合,从而提高材料光催化活性。5PANI/g-C3N4在180 min罗丹明B去除率达83%,经过3次循环后,对罗丹明B去除率仍保持83%,显现出优异光催化活性和稳定性。 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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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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通过一步水热法成功制备了PbWO4/WO3异质结,利用XRD、SEM、BET、UV-Vis DRS、XPS、EIS等表征手段对样品的结构和性质进行表征,以工业含油废水为目标污染物,评价其光催化活性。结果表明,Pb WO4和WO3能带结构符合“Z”型异质结结构,能够显著提高光生载流子的分离效率。在光催化降解含油废水实验中,PbWO4/WO3异质结样品的COD去除率达到了94.9%,一级反应速率常数为0.9725h-1,是WO3和PbWO4样品反应速率常数的7.77倍和13.20倍。循环实验表明,PbWO4/WO3异质结样品稳定性良好。自由基捕获实验证明,h+、·O2-和·OH均为降解过程中的活性物种。 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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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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