【摘 要】
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光催化技术是解决环境危机的有效途径之一,TiO2 光催化剂因其化学性质稳定,廉价易得,催化活性高,受到了研究人员的广泛关注.但是TiO2 是宽禁带半导体(Eg=3.2eV),其对可见光的利用率不高,且光生电子-空穴容易复合,降低了光催化效率.目前寻找新型光催化剂和拓展光催化剂的光响应范围仍是当前研究的热点.由于二维纳米材料良好的载流子传输性能,优越的吸附特性等已,本研究主要利用新型碳材料石墨烯(g
【机 构】
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西北大学化工学院 陕西 西安 710069 西北大学物理学院 陕西 西安 710069
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
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光催化技术是解决环境危机的有效途径之一,TiO2 光催化剂因其化学性质稳定,廉价易得,催化活性高,受到了研究人员的广泛关注.但是TiO2 是宽禁带半导体(Eg=3.2eV),其对可见光的利用率不高,且光生电子-空穴容易复合,降低了光催化效率.目前寻找新型光催化剂和拓展光催化剂的光响应范围仍是当前研究的热点.由于二维纳米材料良好的载流子传输性能,优越的吸附特性等已,本研究主要利用新型碳材料石墨烯(graphene)和金属元素对TiO2 进行改性,制备了系列金属粒子改性的石墨烯基TiO2 复合纳米材料,分别用XRD、TEM、UV-vis、XPS、Raman 和PL 等手段对材料进行表征.以光催化降解亚甲基蓝和分解水制氢效率评价其活性,最终获得两类二维纳米石墨烯与金属修饰的TiO2 高效光催化剂.此外,石墨状氮化碳(g-C3N4)由于具有很好的化学稳定性、热稳定性以及催化性能而被广为关注.但其用作光催化剂时,存在催化效率不高和量子效率低等缺点,影响了其进一步应用.围绕如何改善g-C3N4 光催化性能,本研究采用不同方法对其进行制备、金属离子掺杂和改性,并对其表征分析,通过光催化实验来评价其催化性能.研究表明,采用三聚氰胺为原料通过高温烧结法在600℃下可得到层状氮化碳,再将其进一步处理可获得单层g-C3N4,其比表面积为324.1m2/g,远高于块状C3N4的27.0m2/g.光催化实验结果表明,在可见光下单层g-C3N4 光催化降解亚甲基蓝的效果最佳.
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