片状石墨相氮化碳的制备及光催化性能研究

以三聚氰胺为前驱体,采用高温煅烧法、水热法预处理法、氨基修饰法以及氮气二次煅烧(热剥离法)制备g-C₃N₄,并对样品进行了结构表征与分析,并进行了光催化性能及稳定性测试。结果表明：四种制备方法对样品的光催化活性有显著的影响,热剥离法制备的样品有较好的光催化性能,氨基改性法制备的样品具有较好的稳定性能,可以多次重复使用。     

石墨相氮化碳材料及其光催化应用

石墨相氮化碳具有独特的电子能带结构和优异的化学稳定性,作为一种不含金属成分的新型可见光光催化剂,在光催化领域有着广泛的应用前景。介绍了近年来石墨相氮化碳的研究现状,重点探讨其合成方法、结构特性和其相关的衍生物以及在光催化中的应用。     

石墨相氮化碳纳米片的可控制备及光催化性能EI北大核心CSCD

通过调控前驱体三聚氰胺和尿素比例采用热聚合法得到一系列厚度可控的石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))纳米片。采用X射线粉末衍射、扫描电镜、原子力显微镜、比表面积测试、紫外可见光谱和荧光光谱等手段对纳米片的结构和性能进行了表征,并探讨了其光催化降解罗丹明B(Rh B)的性能。结果表明:当三聚氰胺和尿素比例为1:8时g-C_(3)N_(4)最薄(1:8-CN),厚度仅为3.518 nm,同时1:8-CN的比表面积是以三聚氰胺为原料制备的g-C_(3)N_(4)(M-CN)的7倍。光电学分析表明,1:8-CN具有更高的光生载流子分离效率。在可见光照射下,1:8-CN对Rh B的光催化降解率可以达到96.2%,是M-CN的1.9倍。1:8-CN光催化降解Rh B的反应机理表现为:光生电子-空穴对分离产生的电子与O2结合生成·O_(2)^(-),·O_(2)^(-)将Rh B氧化生成CO2和H2O,空穴几乎不参与反应。     

Mn-P共掺杂氮化碳的制备及其光催化性能研究

采用四水氯化锰、磷酸氢二铵和三聚氰胺为原料制备了Mn-P共掺杂的石墨相氮化碳(g-C3 N4).使用X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、光致荧光光谱(PL)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、电化学阻抗谱(EIS)、瞬态光电流响应等分析测试手段对制备的催化剂...     

石墨相氮化碳的光催化应用研究

光催化技术利用太阳能激发出半导体的氧化还原活性,是一项环境友好型技术。石墨相碳氮碳(g-C₃N₄)是一种非金属半导体聚合物,它在各类光催化研究中表现出优异的光催化活性。总结了光催化技术在减缓化石能源危机和解决环境污染方面的应用,论述了g-C₃N₄在各技术中的光催化反应原理,并扼要分析了g-C₃N₄在光催化领域的发展趋势。     

聚吡咯/石墨相氮化碳光催化材料的制备及其铀降解性能研究

为了提高g-C_3N_4的光催化性能,通过原位聚合法制备了PPy/g-C_3N_4复合材料。通过SEM、XRD、BET和FTIR等表征手段研究PPy/g-C_3N_4的微观形貌、化学组成以及光催化降解铀的性能。结果表明,PPy抑制了g-C_3N_4晶粒的生长,提高了g-C_3N_4的比表面积。在降解时间60 min,pH=5,U(VI)初始浓度5 mg/L,光催化剂投加量200 mg/L的条件下,g-C_3N_4和PPy/g-C_3N_4复合材料对U(VI)的降解率分别为83.11%和96.20%。重复使用3次后,PPy/g-C_3N_4对U(VI)的降解率仍达92.4%。     

聚吡咯/石墨相氮化碳光催化材料的制备及其铀降解性能研究

为了提高g-C3N4的光催化性能,通过原位聚合法制备了PPy/g-C3N4复合材料.通过SEM、XRD、BET和FTIR等表征手段研究PPy/g-C3 N4的微观形貌、化学组成以及光催化降解铀的性能.结果表明,PPy抑制了g-C3 N4晶粒的生长,提高了g-C3N4的比表面积.在降解时间60 min,pH=5,U(VI...     

磷、钴共掺杂氮化碳对染料废水的处理研究

通过热缩聚尿素的方法制备了石墨相氮化碳和P、Co共掺杂的石墨相氮化碳催化剂,研究其在可见光照射下,对碱性品红、罗丹明B、甲基橙、直接枣红和亚甲基蓝染料的催化降解效果。结果表明,改性后的催化剂,对5种染料废水的催化效果均优于未改性的催化剂,光照120 min,罗丹明B和亚甲基蓝的降解率较高,分别为95.15%和92.69%,碱性品红、甲基橙和直接枣红的降解率较低,分别为49.37%,56.68%,60.69%。采用多种仪器对催化剂进行了表征,发现P、Co共掺杂催化剂催化效果提升的原因是其对可见光吸收增强,光生电子-空穴对的分离率增加。     

钴掺杂聚合氮化碳光催化还原二氧化碳性能研究

聚合氮化碳(CN)具有可见光响应、化学性质稳定、廉价易得、无毒等优点,在光催化领域得到了广泛的研究和应用,但是存在比表面积较小、电子-空穴对易复合等不足之处,严重限制了其光催化性能。以尿素和常见的两种钴盐[CoCl₂和Co(NO₃)₂]为前驱体,通过一步煅烧法制备了钴(Co)掺杂CN,研究了不同Co源对材料光催化还原二氧化碳(CO₂)性能的影响。实验证明,由适量氯化钴(CoCl₂)为Co源得到的Co掺杂CN,其光催化还原CO₂生成一氧化碳(CO)的速率可由纯CN的82.7μmol/(g·h)提升至374.5μmol/(g·h),同时CO选择性由79.1%提高至88.5%;而以硝酸钴[Co(NO₃)₂]为Co源得到的Co掺杂CN倾向于产氢,其光催化还原CO₂性能基本不能得到提升。通过对光催化剂进行电感耦合等离子体(ICP)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(...     

石墨相氮化碳基光催化制氢材料研究进展

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)具有独特的电子能带结构和优异的化学稳定性,作为一种不含金属成分的新型可见光催化剂,在光催化领域有着广泛的应用前景。本文主要介绍了石墨相氮化碳材料的合成方法及其改性策略,描述了其结构特性以及在光催化制氢中的应用,为丰富光催化制氢理论研究和优化石墨相氮化碳材料改性路径提供了有益参考。     

硫酸根对聚合氮化碳光催化活性的影响

在pH=1条件下分别加入硫酸根、硝酸根、磷酸根对三聚氰胺进行处理,采用高温煅烧法制备了一系列聚合氮化碳材料,并通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）等分析手段对样品进行了表征。以罗丹明B（RhB）为污染物,探究了在可见光下聚合氮化碳对RhB的光催化降解性能、稳定性以及降解机理。加入0.12 mol硫酸根处理的聚合氮化碳（CN-0.04SO₄^2-）在45 min内对RhB的降解率为99.1%,其伪一级动力学常数是未加硫酸根的23.0倍,硫酸根能有效地增强聚合氮化碳的光催化活性。CN-0.04SO₄^2-经过3次循环实验对RhB的降解率略有下降,说明其具有良好的稳定性。活性物种捕获实验表明,影响光催化降解RhB的主要活性物种是·O₂^-和·OH。     

氮化碳改性光催化材料在水污染治理中的应用

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种具有良好热稳定性和化学稳定性的光催化材料,具有制备原料及制备方式多样、形貌结构易调控等特征。g-C₃N₄及其改性材料在去除水体中重金属、有机污染物和氨氮等污染物方面得到高度关注。但因其存在光生电子-空穴对易复合、可见光响应范围窄、比表面积较小等缺点,在实际应用中受到限制。概述了g-C₃N₄材料的改性方法,如形貌调控、掺杂和构建异质结等,归纳了改性g-C₃N₄材料对水体中重金属、有机污染物和氨氮等污染物去除的相关研究,同时探究了不同制备方式得到的改性g-C₃N₄材料对水体中污染物的去除效果,以及在去除污染物过程中所涉及到的相关反应机理。最后对g-C₃N₄改性材料现阶段存在的问题进行了总结,并对未来的研究方向做出展望,为今后水体中污染物的去除研究提供参考。     

石墨相氮化碳基材料光催化还原除铀研究进展

将光催化技术应用于含铀废水处理具有广阔的前景。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)基催化剂因具有合适的能带结构、出色的稳定性以及光电性能,成为了研究最多的光催化除铀材料。因此本文综述了g-C₃N₄基材料在光催化还原除铀中的研究进展,探讨了光催化除铀的机理、g-C₃N₄基光催化剂的合成技术及研究现状,指出了g-C₃N₄基材料光催化还原除铀的应用挑战并展望了未来的发展前景。     

低维石墨相氮化碳合成方法研究进展

作为一种非金属半导体材料,石墨相氮化碳（g-C₃N₄）因其独特的物理和化学性质及优异的光催化性能,在能源和环境催化等领域展现出良好的应用前景,但体相g-C₃N₄存在聚合度低、比表面积小、活性位点少等缺点,制约了其进一步应用。将体相g-C₃N₄合成为各种低维度g-C₃N₄是改善上述缺陷的有效策略之一。基于以上改性策略,本文系统介绍了近年来具有零维、一维、二维和三维纳米结构的低维度g-C₃N₄的主要合成方法,分析了不同维度对g-C₃N₄的能带结构、光生电子和空穴的产生和转移效率、光吸收能力和光催化性能的影响,总结了不同维度材料在能源和环境催化等领域的具体应用,同时指出目前研究工作普遍存在反应机理不够深入、缺乏大规模合成和工业应用等问题,展望了未来在加强理论深度研究的同时,需要进一步拓展g-C₃N₄在废水、废气的工业化治理和碳转化等领域的关键技术开发,以期为后续的研究工作提供方向和指引。     

多元复合石墨相氮化碳/磷酸银光催化性能研究进展

石墨相氮化碳/磷酸银材料是一种很好的可见光光催化剂,但仍存在一些挑战和问题,限制了其实际应用能力。本文梳理总结了国内外利用银纳米粒子、碳材料、二维层状过渡金属硫化物、支撑材料、磁性Fe_3O_4、其他材料等对石墨相氮化碳/磷酸银复合改性的研究进展,介绍了其制备方法、应用、光催化增强机理等。本综述可以对后期石墨相氮化碳/磷酸银光催化剂的改性研究提供参考。