无机酸刻蚀多孔氮化碳的合成及光催化性能

论文摘要

通过合理的形貌调控使石墨相氮化碳（g-C3N4）低维化和多孔化,是提高其光催化活性的有效途径.采用高温煅烧方法制备了HCl、HNO3和H2SO4刻蚀的g-C3N4,并对它们进行了结构形貌表征、形成机理探究和光催化降解罗丹明B测试,还给出了活性增强机理.结果显示:酸刻蚀g-C3N4具有和g-C3N4相同的基本晶体结构,但是呈薄片状,且表面出现了大量纳米孔,这些孔是由无机酸阻碍前驱体中N—H键参与热缩聚反应所致,按照HCl、HNO3、H2SO4的顺序阻碍作用依次增强,对应的孔径依次增大,结构边缘（C）2—N—H基团的XPS特征峰强度也依次增加;经过40 min光反应,g-C3N4和HCl、HNO3、H2SO4刻蚀的g-C3N4对罗丹明B的降解率分别为45%、 56%、 52%和95%,H2SO4刻蚀的g-C3N4光催化活性最高;酸刻蚀引起的薄片和多孔结构不仅增加了g-C3N4的比表面积,促进了暗条件下对罗丹明B的吸附,还通过量子限域效应提高了其光吸收能力,拓宽了禁带宽度,有效促进了光生电荷的分离.因此,酸刻蚀克服了g-C3N4的缺点,为探寻其光催化活性的提高方法提供了有价值的启发.

论文目录

• 1 实 验
•   1.1 g-C3N4的制备
•   1.2 无机酸刻蚀g-C3N4的制备
•   1.3 光催化剂的表征
•   1.4 光催化活性评价
• 2 结果与讨论
•   2.1 结构与形貌
•   2.2 形成机理
•   2.3 光催化活性评价
•   2.4 活性增强机理
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈东,南江赛,曾玉彬,王传义

关键词: 光催化,石墨相氮化碳,无机酸,多孔,罗丹明

来源: 材料科学与工艺 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 武汉大学动力与机械学院,陕西科技大学环境科学与工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(21473248)

分类号: O643.36;O644.1

页码: 65-72

总页数: 8

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