石墨相氮化碳形貌调控及其光催化性能研究

石墨相氮化碳(g-CN)是一种能够利用太阳光中可见光的新型光催化剂,在解决能源和环境问题方面具有巨大的应用前景,但其光催化性能受限于比表面积小和光生载流子复合严重等本征不足。为了提高g-CN的光催化性能,以三聚氰胺和三聚氰酸为原料,通过超分子自组装、冷冻干燥前处理,结合高温缩聚法调控g-CN的形貌,制得一系列特殊形貌g-CN。研究发现,瓶状g-CN的比表面积增大、能带结构得到优化、氧化还原能力增强、光生载流子复合情况改善,从而提高了催化剂的光催化性能。选择光催化降解亚甲基蓝(MB)模拟废水研究瓶状g-CN的光催化性能,发现相比于传统的块状g-CN,光催化降解率由11.7%提升到97.1%;光催化降解速率常数提高12.3倍。提供了一种绿色、高效的g-CN形貌改性方法,对g-CN的改良优化以及实际应用具有一定的参考价值。

超分子前驱体对g - C_(3)N_(4)/BiOI光催化剂结构及其催化性能的影响

光催化技术在解决能源与环境问题方面具有广阔前景,关键在于开发具有可见光响应的催化剂。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))与碘氧化铋(BiOI)均具有可见光响应,两者可形成异质结复合物,提升光催化性能。以三聚氰胺-三聚氰酸超分子作为合成g-C_(3)N_(4)的原料,通过高温焙烧不同加入量的超分子与BiOI形成的前驱体,制备不同形貌结构的g-C_(3)N_(4)/BiOI催化剂。采用XRD、红外光谱以及SEM对催化剂进行结构与形貌的表征,采用双酚A探究不同结构的g-C_(3)N_(4)/BiOI催化剂的光催化性能。结果表明,当加入超分子物质的量分数为15%时,光催化性能最佳,降解速率常数达0.0272 min^(-1)。