质子化g-C3N4/β-SiC复合材料的制备及光催化降解茜素红性能

论文摘要

分别采用热解法和溶胶-凝胶-碳热还原法合成了石墨相氮化碳（g-C3N4）和纳米级碳化硅（β-Si C）,通过浸渍-热处理法将两者复合并通过浓盐酸质子化,分别制备了g-C3N4/β-Si C和质子化g-C3N4/β-Si C（P-g-C3N4/β-Si C）复合光催化剂.利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis-DRS）和光致发光光谱（PL）等对样品进行了表征.结果表明,P-g-C3N4/β-Si C复合材料的比表面积增大,光生电子-空穴对的复合几率降低,光催化性能明显提高.在光催化降解染料茜素红（ARS）研究中,样品的可见光催化活性顺序为P-g-C3N4/β-Si C>g-C3N4/β-Si C>P-g-C3N4>g-C3N4>β-Si C.其中P-g-C3N4/β-Si C在60 min内对ARS的降解效率高达99.9%,符合准一阶动力学模型,速率常数为0.0967 min-1,且循环使用9次后,光催化降解效率仍保持97.5%以上.

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 实验过程
•     1.2.1 纳米级β-SiC的制备
•     1.2.2 g-C3N4的制备
•     1.2.3 g-C3N4/β-SiC的制备
•     1.2.4 质子化材料的制备
•   1.3 光催化性能测试
•     1.3.1 光催化降解实验
•     1.3.2 催化活性物种诱捕实验
• 2 结果与讨论
•   2.1 光催化材料的表征
•     2.1.1 XRD分析
•     2.1.2 SEM和HRTEM表征
•     2.1.3 FTIR光谱分析
•     2.1.4 XPS表征
•     2.1.5 UV-Vis-DRS分析
•     2.1.6 PL分析
•   2.2 光催化性能
•   2.3 催化剂的重复使用性
•   2.4 光催化降解ARS的机理

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴之强,刘万毅,王刚,蔡威,岳晓菲,詹海鹃,毕淑娴,孟哲,马保军

关键词: 质子化,光催化降解,高效循环,茜素红

来源: 高等学校化学学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学,环境科学与资源利用

单位: 宁夏大学化学化工学院省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室化学国家级实验教学示范中心

基金: 宁夏国内一流学科建设项目(批准号:NXYLXK2017A04),西部地区建设“一流大学”重大创新项目(批准号:ZKZD2017003),国家自然科学基金(批准号:21862013)资助~~

分类号: O644.1;O643.36;X703

页码: 2178-2185

总页数: 8

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