1D/2D Co_(2)P/g-C_(3)N_(4)的制备及可见光下光催化分解水析氢性能

本研究以尿素为原料,采用热氧化剥离的方法制备g-C_(3)N_(4)纳米片,然后通过溶剂热和低温磷化两个过程原位制备了Co_(2)P/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、XPS等表征了催化剂的物相结构、形貌、元素组成及价态。结果表明,Co_(2)P纳米棒与g-C_(3)N_(4)纳米片组成的1D/2D组装结构的复合光催化剂被成功制备,且两者之间接触良好形成了紧密的异质结。光催化析氢性能测试结果表明,在可见光(λ>420 nm)下,5%Co_(2)P/g-C_(3)N_(4)(质量分数,下同)复合光催化剂的产氢速率达1155μmol·h^(-1)·g^(-1),是母体g-C_(3)N_(4)的96.3倍,且在循环测试中表现出良好的稳定性。通过UV-Vis漫反射光谱、光致发光光谱、瞬态光电流响应曲线和电化学阻抗谱图表征发现,与母体g-C_(3)N_(4)紧密接触的Co_(2)P可以拓宽其光响应范围,还能显著促进界面电荷的迁移,抑制光生电子-空穴对的复合,从而大幅提高g-C_(3)N_(4)的光催化析氢活性。