S掺杂g-C_(3)N_(4)光催化剂的制备及性能研究

为了提升g-C_(3)N_(4)的光催化性能,采用一步热聚合法制备了S掺杂g-C_(3)N_(4)来改进其光催化性能。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见吸收光谱(UV)分析了g-C_(3)N_(4)和S掺杂g-C_(3)N_(4)的形貌和功能。研究了g-C_(3)N_(4)和S掺杂g-C_(3)N_(4)对罗丹明B(RhB)溶液的光催化效果。实验结果表明,S掺杂g-C_(3)N_(4)的光催化降解效率由g-C_(3)N_(4)的52.38%提高至90.1%。扫描电子显微镜测试表明构成S掺杂g-C_(3)N_(4)的片层变得更薄且出现了团聚现象,使其比表面积增大。X射线衍射分析表明S掺杂g-C_(3)N_(4)结晶度有所提高。紫外-可见光谱表明光响应由g-C_(3)N_(4)对应的459 nm扩展至S掺杂g-C_(3)N_(4)对应的477 nm,禁带宽度由2.70 eV减小至2.60 eV。表征结果表明,S掺杂g-C_(3)N_(4)光催化活性增强的原因可能是S元素掺杂使其比表面积增大,结晶度提高,光响应范围扩大使得禁带宽度减小,进而使光生电子-空穴对分离加快等。但过量S元素掺杂将导致光催化性能下降,原因可能是过量的S元素掺杂使S成为光生电子-空穴对的复合中心。