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化学混凝-TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)光催化降解处理印刷废水
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作者 马以宏 陈兴涛 汤雷 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期151-158,共8页
为了实现对高色度和高化学需氧量实际印刷废水的高效降解,采用混合法制备了TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)和电化学交流... 为了实现对高色度和高化学需氧量实际印刷废水的高效降解,采用混合法制备了TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)复合光催化剂。采用X射线衍射(XRD)、N_(2)吸附-脱附、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、稳态荧光光谱(PL)、瞬态光电流(TPC)和电化学交流阻抗(EIS)等表征技术对复合光催化剂的物相晶型、比表面积、光化学和电化学性能进行了全面的表征。TiO_(2)与g-C_(3)N_(5)复合后形成异质结,提高了对可见光的吸收和转化能力,拓宽了光谱响应范围,有效抑制了光电子-空穴的复合,TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)比表面积达到了76.77 m^(2)/g。以FeCl_(3)和聚丙烯酰胺(PAM)为混凝剂和助凝剂对实际印刷废水进行预处理,实现了对印刷废水中悬浮物的去除。在Ti O_(2)/g-C_(3)N_(5)复合光催化剂投加量为0.8 g/L、光照时间为60 min、印刷废水p H为5的条件下光催化处理实际印刷废水,实际印刷废水的COD去除率和色度去除率分别为94.36%和96.82%。循环使用10次后TiO_(2)/g-C_(3)N_(5)复合光催化剂对实际印刷废水的COD去除率和色度去除率分别为89.76%和90.34%,仍具有良好的处理效果。 展开更多
关键词 TiO_(2)/g-c_(3)n_(5) 光催化 印刷废水 化学混凝 复合光催化剂
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Z型异质结1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)的构建及可见光催化降解甲基橙
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作者 卜义夫 刘思乐 +3 位作者 闫海生 吴静 田川 陶洋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期170-182,共13页
以三聚氰胺和3-氨基-1,2,4-三唑为原料,通过直接热聚合法制备1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料。通过XRD,XPS,SEM等表征手段对光催化材料的晶型、化学组成、形貌以及光电化学性质等进行表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,... 以三聚氰胺和3-氨基-1,2,4-三唑为原料,通过直接热聚合法制备1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料。通过XRD,XPS,SEM等表征手段对光催化材料的晶型、化学组成、形貌以及光电化学性质等进行表征。以甲基橙(MO)为目标污染物,500 W氙灯作为可见光光源,研究1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)异质结光催化材料的光催化活性,同时通过活性物质捕捉实验和电子顺磁共振波谱(e1ectron spin resonance,ESR)表征研究体系的活性物质。结果表明:一维g-C_(3)N_(5)纳米棒和二维g-C_(3)N_(4)纳米片的无序堆叠增加了活性位点的数量,g-C_(3)N_(5)与g-C_(3)N_(4)之间Z型异质结的形成,提高其对可见光的吸收强度和光谱范围,抑制了光电子-空穴的复合,g-C_(3)N_(5)与g-C_(3)N_(4)相似的π-π^(*)共轭体系的相互叠加降低了电荷转移的传质阻力,提高了其光催化活性。可见光照射30 min,20 mg的1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料对50 mL浓度为10 mg/L的MO溶液几乎降解完全,反应的表观速率常数为0.14836 min^(-1),循环使用5次后,1D/2D g-C_(3)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料对MO的光催化降解率为92.2%,这说明其具有良好的稳定性。活性物质捕捉实验和ESR表征表明:1D/2D g-C_(2)N_(5)/g-C_(3)N_(4)光催化材料光催化降解MO体系的主要活性物质是·O_(2)^(-)和h^(+),且MO的光催化降解反应是一个复杂的断键和氧化过程。 展开更多
关键词 光催化降解 直接热聚合 1D/2D g-c_(3)n_(5)/g-c_(3)n_(4) 异质结 π-π^(*)共轭 甲基橙 Z型机制
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g-C_(3)N_(5)纳米棒光电性能分析及对Cr(Ⅵ)和亚甲基蓝去除的研究
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作者 崔向东 刘思乐 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期159-168,共10页
为了实现Cr(Ⅵ)和染料废水的绿色高效降解,通过KBr诱导的方法制备了具有优异光催化活性的一维富氮石墨相氮化碳纳米棒(1D g-C_(3)N_(5)),采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对1D g-C_(3)N_(5)的晶型、基团、形貌... 为了实现Cr(Ⅵ)和染料废水的绿色高效降解,通过KBr诱导的方法制备了具有优异光催化活性的一维富氮石墨相氮化碳纳米棒(1D g-C_(3)N_(5)),采用XRD、FT-IR、TEM、UV-vis DRS、PL、TPC和EIS等表征技术对1D g-C_(3)N_(5)的晶型、基团、形貌、光化学性质和电化学性质进行了表征,并对可见光下光催化去除Cr(Ⅵ)和降解亚甲基蓝(MB)性能进行了评价。结果表明,通过KBr诱导形貌调控的方法提高了材料的比表面积,拓宽了光谱吸收范围,提高了可见光吸收和转化能力,有效促进了光生载流子的分离,表现出较低的表面/界面电阻值。与块状g-C_(3)N_(5)相比,1D g-C_(3)N_(5)的光催化活性得到了显著提高,可见光照射60 min,1D g-C_(3)N_(5)对Cr(Ⅵ)的去除率和MB的降解率分别达到了97.6%和98.8%,且循环使用5次后仍具有良好的稳定性。活性基团实验结果表明,光催化降解MB体系的主要活性基团是·O_(2)^(-)和h^(+),Cr(Ⅵ)的去除得益于e-的作用。通过能带结构计算提出了1D g-C_(3)N_(5)光催化还原Cr(Ⅵ)和去除MB的光催化机理。 展开更多
关键词 KBr诱导 1D g-c_(3)n_(5) 光催化 Cr(Ⅵ) 亚甲基蓝
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g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的制备及催化果糖脱水制5-羟甲基糠醛的研究
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作者 邵梦莎 洪雯雯 +3 位作者 刘思乐 张申奥 王思祺 李金源 《化工科技》 CAS 2024年第3期18-25,共8页
采用水热法制备g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料,并将其应用于果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。利用SEM、TEM、XRD、FTIR、BET等检测手段对g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的形貌、晶型、基团和比表面积进行了表征,同时... 采用水热法制备g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料,并将其应用于果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)。利用SEM、TEM、XRD、FTIR、BET等检测手段对g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的形貌、晶型、基团和比表面积进行了表征,同时研究了反应温度、反应时间、催化剂用量及溶剂种类对果糖转化率、5-HMF的收率和选择性的影响,此外,还考察了催化剂的稳定性。结果表明,g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料具有三维立体网状结构,比表面积达到了31.4782 m^(2)/g,对果糖脱水反应具有良好的催化活性;在果糖质量为5.0 g、二甲基亚砜用量15 mL、g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO用量1.0 g、反应时间3 h、反应温度150℃的条件下,果糖的转化率为98.5%,5-HMF的收率为69.7%,选择性为70.8%;5次循环使用后,5-HMF的收率仍能达到58.8%,表明g-C_(3)N_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料的催化稳定性良好。 展开更多
关键词 g-c_(3)n_(4)/TiO_(2)/RGO三元复合材料 水热法 5-羟甲基糠醛 果糖
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Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)Z型异质结的常温沉淀制备及其光催化性能研究 被引量:8
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作者 李冬梅 卢文聪 +4 位作者 梁奕聪 王逸之 陈海强 李俊添 谢震宇 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期4120-4126,共7页
以Bi(NO3)3·5H2O、KI和g-C_(3)N_(4)为前驱体,采用常温沉淀法制备Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)Z型异质结复合光催化剂,表征其光吸收性能、微观形貌、光生电子-空穴的分离效率等特性,研究新型光催化剂对RhB的可见光催化降解性能,探讨其... 以Bi(NO3)3·5H2O、KI和g-C_(3)N_(4)为前驱体,采用常温沉淀法制备Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)Z型异质结复合光催化剂,表征其光吸收性能、微观形貌、光生电子-空穴的分离效率等特性,研究新型光催化剂对RhB的可见光催化降解性能,探讨其可见光催化过程活性基团种类以及作用机理.结果表明:利用沉淀法合成Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的条件为:Bi(NO_(3))_(3)·5H_(2)O、KI和g-C_(3)N_(4)的投加量分别为4.85g、1.66g和1.61g,乙二醇的用量为50mL,反应液的pH值为12,反应搅拌速度为200r/min,反应温度为25℃.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)异质结无杂相生成且纯度高,异质结复合发生在g-C_(3)N_(4)的(002)晶面和Bi_(5)O_(7)I的(203)晶面,但g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I的化学结构未受影响.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)呈三维纳米花瓣形貌结构,为光生电子-空穴的迁移提供了大量的接触位点.Bi_(5)O_(7)I的g-C_(3)N_(4)掺杂改性使其光催化活性显著增强,其光吸收边缘由425nm红移至462nm,Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的能带排列结构与Z型异质结匹配,促进了光生电子-空穴的分离.其光电流密度(11.5mA/cm)约为g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I对应值的2.66倍和1.47倍.Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)对罗丹明B的可见光催化降解率为93.9%,显著高于g-C_(3)N_(4)(58%)和Bi_(5)O_(7)I(49.7%)的降解效果,其光催化氧化活性主要来自羟基基团、超氧基团和光生空穴等中间态自由基. 展开更多
关键词 常温沉淀法 Bi_(5)O_(7)I/g-c_(3)n_(4) Z型异质结 可见光催化性能
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具有高效光催化析氢和污染物降解性能的三维多孔V_(2)O_(5)/g-C_(3)N_(4)制备 被引量:1
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作者 赵聪越 李春灵 +3 位作者 陈明慧 张丰泉 吴卫东 刘冬 《材料研究与应用》 CAS 2022年第4期518-527,共10页
面对能源日益短缺和水环境污染问题,开发高性能催化剂用于光催化析氢和污染物降解具有重要意义。采用热聚合法制备复合催化剂V_(2)O_(5)/g-C_(3)N_(4),测试结果表明该复合催化剂具备稳定的三维多孔结构,比表面积大,表面活性位点多。V_(2... 面对能源日益短缺和水环境污染问题,开发高性能催化剂用于光催化析氢和污染物降解具有重要意义。采用热聚合法制备复合催化剂V_(2)O_(5)/g-C_(3)N_(4),测试结果表明该复合催化剂具备稳定的三维多孔结构,比表面积大,表面活性位点多。V_(2)O_(5)负载可以增强g-C_(3)N_(4)的光吸收能力,促进光生电荷的分离转移,进而提高其光催化活性。在可见光照射下V_(2)O_(5)/g-C_(3)N_(4)具有优异的产氢活性和较高的光催化降解RhB性能,其析氢活性为1.38 mmol∙g^(−1)∙h^(−1),降解RhB性能为96.85%。通过活性粒子捕获实验探究了催化过程中RhB的降解机制,结果表明在RhB的光催化降解过程中超氧自由基起着至关重要的作用。该研究对制备高活性的可见光响应催化剂具有指导意义。 展开更多
关键词 V_(2)O_(5) g-c_(3)n_(4) 光催化析氢 光催化降解
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Construction of 3D flowers-like O-doped g-C_(3)N_(4)-[N-doped Nb2O5/C]heterostructure with direct S-scheme charge transport and highly improved visible-light-driven photocatalytic efficiency 被引量:4
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作者 Fahim A.Qaraah Samah A.Mahyoub +3 位作者 Abdo Hezam Amjad Qaraah Qasem A.Drmosh Guangli Xiu 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第10期2637-2651,共15页
Constructing a suitable heterojunction photocatalytic system from two photocatalytic materials is an efficient approach for designing extremely efficient photocatalysts for a broader range of environmental,medical,and... Constructing a suitable heterojunction photocatalytic system from two photocatalytic materials is an efficient approach for designing extremely efficient photocatalysts for a broader range of environmental,medical,and energy applications.Recently,the construction of a step-scheme heterostructure system(hereafter called the S-scheme)has received widespread attention in the photocatalytic field due to its ability to achieve efficient photogenerated carrier separation and obtain strong photo-redox ability.Herein,a novel S-scheme heterojunction system consisting of 2D O-doped g-C_(3)N_(4)(OCN)nanosheets and 3D N-doped Nb_(2)O_(5)/C(N-NBO/C)nanoflowers is constructed via ultrasonication and vigorous agitation technique followed by heat treatment for the photocatalytic degradation of Rhodamine B(RhB).Detailed characterization and decomposition behaviour of RhB showed that the fabricated material shows excellent photocatalytic efficiency and stability towards RhB photodegradation under visible-light illumination.The enhanced performance could be attributed to the following factors:fast charge transfer,highly-efficient charge separation,extended lifetime of photoinduced charge carriers,and the high redox capability of the photoinduced charges in the S-scheme system.Various trapping experiment conditions and electron paramagnetic resonance provide clear evidence of the S-scheme photogenerated charge transfer path,meanwhile,the RhB mineralization degradation pathway was also investigated using LC-MS.This study presents an approach to constructing Nb_(2)O_(5)-based S-scheme heterojunctions for photocatalytic applications. 展开更多
关键词 2D/3D nanostructure S-scheme heterojunction g-c_(3)n_(4) nb_(2)O_(5) Photocatalytic degradation
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复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)的制备及其光催化降解盐酸四环素的研究 被引量:5
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作者 汪遵盛 姚振龙 +2 位作者 张亚宣 贾徐锦 欧阳二明 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期140-144,150,共6页
以三聚氰胺、五水合硝酸铋和碘化钾等为原料合成了一系列不同质量分数的复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4),利用XRD、SEM、XPS和UV-Vis等手段对其进行表征。研究了不同质量分数的复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)光催化降解盐酸... 以三聚氰胺、五水合硝酸铋和碘化钾等为原料合成了一系列不同质量分数的复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4),利用XRD、SEM、XPS和UV-Vis等手段对其进行表征。研究了不同质量分数的复合催化剂Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)光催化降解盐酸四环素的活性,并对其光催化反应机理进行了探索。结果表明,所制备的Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合催化剂具有中空结构,其禁带宽度减小,光催化效率提高;在所有样品中Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)-5%催化活性最高;在降解过程中起主要作用的活性基团是超氧自由基(·O_(2)^(-)),其次是羟基自由基(·OH),作用最小的是空穴(h^(+))。 展开更多
关键词 盐酸四环素 Bi_(5)O_(7)I/g-c_(3)n_(4)复合催化剂 光催化 降解机理
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Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及光催化性能研究
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作者 刘一诺 魏树权 +1 位作者 徐丹丹 李刚 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2023年第2期57-63,共7页
结合光还原法和物理混合的方法合成了新型光催化Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光... 结合光还原法和物理混合的方法合成了新型光催化Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光光谱(PL)等方法对样品的结构、形貌和光学性能进行了研究.光催化实验结果表明,Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料的可见光降解能力比纯Bi_(5)O_(7)I,g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料明显提升.其中样品1wt%-Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)性能最好,在60 min内对甲基橙(MO)的降解效率达到96.4%. 展开更多
关键词 AG Bi_(5)O_(7)I g-c_(3)n_(4) 光催化 可见光降解
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Variable valence Mo^(5+)/Mo^(6+)ionic bridge in hollow spherical g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)MoO_(6) catalysts for promoting selective visible light-driven CO_(2)photoreduction into CO 被引量:3
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作者 Wenjie He Yuechang Wei +8 位作者 Jing Xiong Zhiling Tang Yingli Wang Xiong Wang Hui Xu Xiao Zhang Xiaolin Yu Zhen Zhao Jian Liu 《Journal of Energy Chemistry》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第5期361-372,I0009,共13页
Herein,the catalysts of ultrathin g-C_(3)N_(4)surface-modified hollow spherical Bi2MoO6(g-C_(3)N_(4)/Bi2MoO6,abbreviated as CN/BMO)were fabricated by the co-solvothermal method.The variable valence Mo^(5+)/Mo^(6+)ioni... Herein,the catalysts of ultrathin g-C_(3)N_(4)surface-modified hollow spherical Bi2MoO6(g-C_(3)N_(4)/Bi2MoO6,abbreviated as CN/BMO)were fabricated by the co-solvothermal method.The variable valence Mo^(5+)/Mo^(6+)ionic bridge in CN/BMO catalysts can boost the rapid transfer of photogenerated electrons from Bi2MoO6to g-C_(3)N_(4).And the synergy effect of g-C_(3)N_(4)and Bi2MoO6components remarkably enhance CO_(2)adsorption capability.CN/BMO-2 catalyst has the best performances for visible light-driven CO_(2)reduction compared with single Bi2MoO6and g-C_(3)N_(4),i.e.,its amount and selectivity of CO product are 139.50μmol g-1and 96.88%for 9 h,respectively.Based on the results of characterizations and density functional theory calculation,the photocatalytic mechanism for CO_(2)reduction is proposed.The high-efficient separation efficiency of photogenerated electron-hole pairs,induced by variable valence Mo^(5+)/Mo^(6+)ionic bridge,can boost the rate-limiting steps(COOH*-to-CO*and CO*desorption)of selective visible light-driven CO_(2)conversion into CO.It inspires the establishment of efficient photocatalysts for CO_(2)conversion. 展开更多
关键词 g-c_(3)n_(4) Bi_(2)MoO_(6) Mo^(5+)/Mo^(6+)ionic bridge CO_(2)photoconversion CO production
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Fabrication of g-C_(3)N_(4) nanosheet/Bi_(5)O_(7)Br/NH_(2)-MIL-88B(Fe)nanocomposites:Double S-scheme photocatalysts with impressive performance for the removal of antibiotics under visible light 被引量:3
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作者 Nasrin Sedaghati Aziz Habibi-Yangjeh Alireza Khataee 《International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期1363-1374,共12页
Novel graphitic carbon nitride(g-C_(3)N_(4))nanosheet/Bi_(5)O_(7)Br/NH_(2)-MIL-88B(Fe)photocatalysts(denoted as GCN-NSh/Bi_(5)O_(7)Br/FeMOF,in which MOF is metal–organic framework)with double S-scheme heterojunctions... Novel graphitic carbon nitride(g-C_(3)N_(4))nanosheet/Bi_(5)O_(7)Br/NH_(2)-MIL-88B(Fe)photocatalysts(denoted as GCN-NSh/Bi_(5)O_(7)Br/FeMOF,in which MOF is metal–organic framework)with double S-scheme heterojunctions were synthesized by a facile solvothermal route.The resultant materials were examined by X-ray photoelectron spectrometer(XPS),X-ray diffraction(XRD),scanning electron microscopy(SEM),energy dispersive X-ray spectroscopy(EDX),transmission electron microscopy(TEM),high-resolution transmission electron microscopy(HRTEM),photoluminescence spectroscopy(PL),Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR),UV-Vis diffuse reflection spectroscopy(UV-vis DRS),photocurrent density,electrochemical impedance spectroscopy(EIS),and Brunauer–Emmett–Teller(BET)analyses.After the integration of Fe-MOF with GCN-NSh/Bi_(5)O_(7)Br,the removal constant of tetracycline over the optimal GCN-NSh/Bi_(5)O_(7)Br/Fe-MOF(15wt%)nanocomposite was promoted 33 times compared with that of the pristine GCN.The GCN-NSh/Bi_(5)O_(7)Br/Fe-MOF(15wt%)nanocomposite showed superior photoactivity to azithromycin,metronidazole,and cephalexin removal that was 36.4,20.2,and 14.6 times higher than that of pure GCN,respectively.Radical quenching tests showed that·O_(2)-and h+mainly contributed to the elimination reaction.In addition,the nanocomposite maintained excellent activity after 4 successive cycles.Based on the developed n–n heterojunctions among n-GCN-NSh,n-Bi_(5)O_(7)Br,and n-Fe-MOF semiconductors,the double S-scheme charge transfer mechanism was proposed for the destruction of the selected antibiotics. 展开更多
关键词 g-c_(3)n_(4)nanosheet/Bi_(5)O_(7)Br/nH_(2)-MIL-88B(Fe) metal-organic framework double S-scheme heterojunctions AnTIBIOTICS pho-tocatalytic performance
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N缺陷g-C_(3)N_(5)修饰S掺杂苝酰亚胺增强可见光自芬顿苯酚氧化耦合Cr(Ⅵ)还原
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作者 徐凯旋 亢玉龙 +3 位作者 贺红斌 高晓明 赵晨宇 任瑞阳 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2023年第1期32-44,共13页
通过静电自组装制备有机复合半导体N缺陷g-C_(3)N_(5)(NVs)修饰S掺杂苝酰亚胺(S-PDI)。NVs具有丰富的活性位点,而具有氨基基团的酰胺增强了S-PDI与NVs的分子间作用力。NVs质量分数30%的30%NVs/S-PDI对Cr(Ⅵ)的还原率为79.96%,对苯酚的... 通过静电自组装制备有机复合半导体N缺陷g-C_(3)N_(5)(NVs)修饰S掺杂苝酰亚胺(S-PDI)。NVs具有丰富的活性位点,而具有氨基基团的酰胺增强了S-PDI与NVs的分子间作用力。NVs质量分数30%的30%NVs/S-PDI对Cr(Ⅵ)的还原率为79.96%,对苯酚的降解率为74.40%;30%NVs/S-PDI协同氧化苯酚与还原Cr(Ⅵ)过程中,Cr(Ⅵ)的还原率为92.83%,苯酚的降解率为93.89%,即苯酚的氧化降解促进了Cr(Ⅵ)的还原,Cr(Ⅵ)的还原增强了苯酚的氧化降解。NVs/S-PDI充分利用导带的还原性能和价带的氧化性能,实现电子空穴的空间分离,协同强化光催化过程中的氧化半反应和还原半反应,同步提升光催化氧化还原性能。同时,光照产生的电子、H_(2)O_(2)与Cr(Ⅵ)形成一个光自芬顿反应过程,进一步促进了苯酚的氧化降解与Cr(Ⅵ)的还原去除。 展开更多
关键词 n缺陷g-c_(3)n_(5) S掺杂苝酰亚胺 光催化 氧化半反应 还原半反应 光自芬顿反应
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g-C_(3)N_(5)/β-Bi_(2)O_(3)复合材料催化降解盐酸四环素的性能
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作者 漆于辉 王涛 +2 位作者 马雪娥 常玥 查飞 《精细化工》 2025年第1期166-175,共10页
以g-C_(3)N_(5)、Bi(NO_(3))_(3)•5H_(2)O和草酸钠(Na_(2)C_(2)O_(4))为原料,通过水热和煅烧方法制备了g-C_(3)N_(5)/β-Bi_(2)O_(3)(CN/BO)复合材料,利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS、PL和EIS对CN/BO进行了表征。在模拟自然光条件下,测... 以g-C_(3)N_(5)、Bi(NO_(3))_(3)•5H_(2)O和草酸钠(Na_(2)C_(2)O_(4))为原料,通过水热和煅烧方法制备了g-C_(3)N_(5)/β-Bi_(2)O_(3)(CN/BO)复合材料,利用XRD、SEM、TEM、UV-Vis DRS、PL和EIS对CN/BO进行了表征。在模拟自然光条件下,测试了CN/BO对水中盐酸四环素(TC)的光催化降解性能,考察了影响TC降解率的因素及CN/BO的底物普适性和循环使用性能,并对CN/BO光催化降解TC的机理进行了推测。结果表明,CN/BO光催化活性优于单一材料。50CN/BO(即g-C_(3)N_(5)质量为复合材料质量的50%)具有最佳光催化活性,在30 mL TC初始质量浓度为20 mg/L、50CN/BO加入量为20 mg、模拟光光照时间90 min时,TC降解率为94.1%,总有机碳(TOC)去除率为72.5%;光照60 min,其对罗丹明B、孔雀石绿等6种常见水污染物的降解率在81.0%~99.8%之间;溶液中CO_(3)^(2−)可降低TC的降解率,而S_(2)O_(8)^(2−)则可提高TC的降解率;pH=6~12时,50CN/BO光催化性能基本不变;50CN/BO重复使用5次仍保持较高的催化活性;超氧自由基和空穴是CN/BO光催化降解TC反应的主要活性物种。β-Bi_(2)O_(3)与g-C_(3)N_(5)之间形成的S型异质结提高了电荷分离和转移能力,增加了CN/BO参与光降解反应的活性基团数目。 展开更多
关键词 g-c_(3)n_(5)/β-Bi_(2)O_(3) 复合材料 光催化降解 盐酸四环素 水处理技术
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Regulating the oxidation state of Pd to enhance the selective hydrogenation for 5-hydroxymethylfurfural
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作者 Xin Li Yue Ma +3 位作者 Xuning Wang Jianguo Wu Dong Cao Daojian Cheng 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第8期60-68,共9页
The highly selective hydrogenation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-dihydroxymethylfuran is an important reaction in the field of biomass hydrogenation,because it is a bridge between biomass resources and chemical in... The highly selective hydrogenation of 5-hydroxymethylfurfural to 2,5-dihydroxymethylfuran is an important reaction in the field of biomass hydrogenation,because it is a bridge between biomass resources and chemical industry.Here,we precisely constructed carbon nitride supported Pd-based catalysts by a simple impregnation-reduction method.By changing the reduction temperature,catalysts with different oxidation state could be precisely constructed.Moreover,the important correlation between the ratio of Pd^(0)/Pd^(2+)and catalytic activity is revealed during the selective hydrogenation of HMF.The Pd/g—C_(3)N_(4)—300 catalyst with a Pd^(0)/Pd^(2+)ratio of 3/2 showed the highest catalytic activity,which could get 96.9%5-hydroxymethylfurfural conversion and 90.3%2,5-dihydroxymethylfuran selectivity.Further density functional theory calculation revealed that the synergistic effect between Pd0and Pd2+in Pd/g—C_(3)N_(4)—300 system could boost the adsorption of the substrate and the dissociation of hydrogen.In this work,we highlight the important correlation between metal oxidation state and catalytic activity,which provides valuable insights for the rational design of precious metal catalysts for hydrogenation reactions. 展开更多
关键词 Pd/g-c_(3)n_(4) Selective hydrogenation 5-HYDROXYMETHYLFURFURAL 2 5-dihydroxymethylfuran Oxidation state
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g-C_(3)N_(5)/MoO_(3)复合材料的制备及其电化学检测与光催化降解对乙酰氨基酚
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作者 王晓云 付爱民 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期91-104,共14页
采用超声-共沉淀法制备了一系列不同质量比例g-C_(3)N_(5)的g-C_(3)N_(5)/MoO_(3)复合材料,并采用XRD、UV-Vis DRS、FTIR、XPS、SEM和TEM等方法研究了材料的结构和光学性能.以g-C_(3)N_(5)/MoO_(3)修饰玻碳电极表面构建了对乙酰氨基酚(A... 采用超声-共沉淀法制备了一系列不同质量比例g-C_(3)N_(5)的g-C_(3)N_(5)/MoO_(3)复合材料,并采用XRD、UV-Vis DRS、FTIR、XPS、SEM和TEM等方法研究了材料的结构和光学性能.以g-C_(3)N_(5)/MoO_(3)修饰玻碳电极表面构建了对乙酰氨基酚(AAP)电化学传感器,交流阻抗法、循环伏安法和差动脉冲伏安法的结果显示,10%g-C_(3)N_(5)/MoO_(3)修饰电极对AAP具有良好的电催化氧化活性.将此传感器用于检测AAP,线性范围为5~1540μmol·L^(-1),灵敏度为0.523μA·μmol^(-1)·L·cm^(-2),检测限为3 nmol·L^(-1)(S/N=3).此传感器具有优异的抗干扰性能、良好的重现性和高稳定性,用于实际样品中APP的检测,加标回收率为98.52%~101.06%,RSD<3.50%.在可见光条件下(光功率为50 W),10%g-C_(3)N_(5)/MoO_(3)在120 min内对100μmol·L^(-1)AAP的降解率为99.5%.通过自由基猝灭实验和顺磁电子共振测试发现,在光催化体系中的主要活性物质为·OH和·O_(2)^(-),其次为h^(+),并提出了可能的降解机理.复合材料连续10次循环使用后对AAP的去除率仍然达到93.22%,说明材料具有较好的使用寿命. 展开更多
关键词 g-c_(3)n_(5)/MoO_(3) 电化学检测 光催化降解 对乙酰氨基酚
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LaNiO_(3)/g-C_(3)N_(4) nanocomposite:An efficient Z-scheme photocatalyst for wastewater treatment using direct sunlight 被引量:3
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作者 Kalyan Ghorai Atanu Panda +9 位作者 Akbar Hossain Monotosh Bhattacharjee Malay Chakraborty Swapan Kumar Bhattacharya Bibhutibhushan Show Abhimanyu Sarkar Parthasarathi Bera Hansang Kim Md.Motin Seikh Arup Gayen 《Journal of Rare Earths》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第5期725-736,I0002,共13页
The major findings in this report are(ⅰ)development of nanocomposite photocatalyst working through Z-scheme charge transfer pathway across the heterojunction,(ⅱ)utilization of direct sunlight as the photo-source,and... The major findings in this report are(ⅰ)development of nanocomposite photocatalyst working through Z-scheme charge transfer pathway across the heterojunction,(ⅱ)utilization of direct sunlight as the photo-source,and(ⅲ)prospect of ligand-hole in photocatalysis through enhanced sub-band gap absorption,The photocatalysts,namely LaNiO_(3),g-C_(3)N_(4) and LaNiO_(3)/g-C_(3)N_(4) nanocomposites were synthesized via facile route and were characterized for their structure,morphology,microstructure,texture,elemental mapping and surface oxidation states by using several physicochemical techniques.The photocatalytic performance of the nanocomposite was tested through the degradation of hazardous azo dye pollutants,namely reactive black 5 and methylene blue as well as the colorless antibiotic-pollutant tetracycline hydrochloride in aqueous solution in presence of natural sunlight with excellent recycling activity.The 10%LaNiO_(3)/g-C_(3)N_(4) nanocomposite sample shows the best catalytic activity,degrading respectively 94%,98.6%and 88.1%of reactive black 5,methylene blue and tetracycline hydrochloride in60,180 and 120 min.The photocatalytic activity of the nanocomposite phase is several times superior to that of the pure phases.The improvements of photocatalytic activity of g-C_(3)N_(4) in the nanocomposite have been rationalized through the construction of direct Z-scheme heterojunction and suppression of electron-hole pair recombination efficiency.The enhanced photo-absorption of the nanocomposite can possibly be related to sub-bandgap absorption,which is associated to the midgap state originating from ligand-hole formation or defects in the structure.The photodegradation process is mediated through the formation of super oxide radical(O_(2))and hole(h^(+))as the main responsible species. 展开更多
关键词 LaniO_(3)/g-c_(3)n_(4)nanocomposite Direct Z-scheme photocatalyst natural sunlight Reactive black 5 Methylene blue Tetracycline hydrochloride
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Surface Coating Enabling Sulfide Solid Electrolytes with Excellent Air Stability and Lithium Compatibility
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作者 Min Luo Changhong Wang +3 位作者 Yi Duan Xuyang Zhao Jiantao Wang Xueliang Sun 《Energy & Environmental Materials》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第6期41-49,共9页
All-solid-state lithium metal batteries(ASSLMBs)featuring sulfide solid electrolytes(SEs)are recognized as the most promising next-generation energy storage technology because of their exceptional safety and much-impr... All-solid-state lithium metal batteries(ASSLMBs)featuring sulfide solid electrolytes(SEs)are recognized as the most promising next-generation energy storage technology because of their exceptional safety and much-improved energy density.However,lithium dendrite growth in sulfide SEs and their poor air stability have posed significant obstacles to the advancement of sulfide-based ASSLMBs.Here,a thin layer(approximately 5 nm)of g-C_(3)N_(4)is coated on the surface of a sulfide SE(Li_(6)PS_(5)Cl),which not only lowers the electronic conductivity of Li_(6)PS_(5)Cl but also achieves remarkable interface stability by facilitating the in situ formation of ion-conductive Li3N at the Li/Li_(6)PS_(5)Cl interface.Additionally,the g-C_(3)N_(4)coating on the surface can substantially reduce the formation of H_(2)S when Li_(6)PS_(5)Cl is exposed to humid air.As a result,Li-Li symmetrical cells using g-C_(3)N_(4)-coated Li_(6)PS_(5)Cl stably cycle for 1000 h with a current density of 0.2 mA cm^(-2).ASSLMBs paired with LiNbO_(3)-coated LiNi_(0.6)Mn_(0.2)Co_(0.2)O_(2)exhibit a capacity of 132.8 mAh g^(-1)at 0.1 C and a high-capacity retention of 99.1%after 200 cycles.Furthermore,g-C_(3)N_(4)-coated Li_(6)PS_(5)Cl effectively mitigates the self-discharge behavior observed in ASSLMBs.This surface-coating approach for sulfide solid electrolytes opens the door to the practical implementation of sulfide-based ASSLMBs. 展开更多
关键词 anode interface g-c_(3)n_(4) coating Li_(6)PS_(5)Cl lithium dendrite inhibition solidstate lithium metal batteries
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可见光催化降解水中邻苯二甲酸二丁酯 被引量:1
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作者 雷源 刘桂随 +2 位作者 朱爱雪 李牧原 刘芃岩 《河北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第5期474-482,共9页
合成了复合材料g-C_(3)N_(4)/Bi_(4)O_(5)I_(2),并进行了表征分析,以其为催化剂,研究了可见光照射下,水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)光催化降解的影响因素:催化剂投加量、溶液初始浓度、pH及水中常见阴离子Cl-、NO^(-)_(3)和SO^(2-)_(4)等,... 合成了复合材料g-C_(3)N_(4)/Bi_(4)O_(5)I_(2),并进行了表征分析,以其为催化剂,研究了可见光照射下,水中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)光催化降解的影响因素:催化剂投加量、溶液初始浓度、pH及水中常见阴离子Cl-、NO^(-)_(3)和SO^(2-)_(4)等,并通过对降解产物的分析,提出了可能的降解机理.结果表明:g-C_(3)N_(4)/Bi_(4)O_(5)I_(2)的最佳投加量为0.6 g/L;在研究范围内初始浓度越高,降解率越低;当溶液为中性时,对水中DBP的光催化降解效果最好;Cl-、NO_(3)-和SO_(4)^(2-)都对光催化降解产生了一定的抑制作用.通过对反应后降解产物的分析,推测DBP是在活性物质的攻击下,侧链先发生断裂,再继续降解为小分子物质.研究结果对水环境中邻苯二甲酸酯类的去除具有重要的实际意义和参考价值. 展开更多
关键词 可见光 邻苯二甲酸二丁酯 光催化降解 g-c_(3)n_(4)/Bi_(4)O_(5)I_(2)
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