磷掺杂氮缺陷g-C_(3)N_(4)的合成及其光催化性能研究

以二氰胺和硫脲为混合前驱体,(NH4)2HPO4为磷源,采用热聚合联合快速高温法合成了磷掺杂氮缺陷石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),考察了前驱体配比、磷掺杂量和高温处理温度对g-C_(3)N_(4)结构和光催化活性的影响。结果表明,硫脲与二氰胺质量比为6∶4,磷掺杂量为5%,高温处理温度为700℃时,得到样品(DS60-5%-700)光催化性能最优。其在60min时对亚甲基蓝的降解效率为96.15%,分别较DS60-5%和DS60%提升了1.24倍和1.5倍。P掺杂和快速高温处理降低了g-C_(3)N_(4)的带隙值,扩宽了可见光的吸收范围,同时在g-C_(3)N_(4)结构中进入了氮缺陷,促使光生载流子的有效分离。

B和P共掺杂石墨相氮化碳的制备及其光催化性能研究

以尿素和二氰胺为前驱体,B_(2)O_(3)为B源,(NH_(4))_(2)HPO_(4)为P源,采用热缩聚法合成了B和P共掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),考察了硼磷掺杂对g-C_(3)N_(4)结构和光催化性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、BET比表面积、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光(UV-Vis)等手段对样品进行了表征和分析,考察了其可见光下光催化降解亚甲基蓝染料的性能。结果表明:当B_(2)O_(3)掺入量为0.15g,(NH_(4))_(2)HPO_(4)掺入量为1%时,CNBP1%的光催化性能最优。这主要归因于B、P元素的电负性差异有助于强化氮化碳中内建电场强度进而促进光生电子和空穴的有效分离。相比纯CN,CNBP1%表现出松散的片状多孔结构,更窄的禁带宽度和更强的可见光吸收能力。