【摘 要】
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类石墨结构氮化碳(g-C3N4)具有优良的化学稳定性和可见光光催化制氢性能,是目前研究较多的一种聚合物光催化材料[1].目前,含C、N组分的有机小分子被广泛用做制备g-C3N4的
【机 构】
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安徽大学化学化工学院,安徽省合肥市经开区九龙111号,230601
【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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类石墨结构氮化碳(g-C3N4)具有优良的化学稳定性和可见光光催化制氢性能,是目前研究较多的一种聚合物光催化材料[1].目前,含C、N组分的有机小分子被广泛用做制备g-C3N4的前驱体,其中,以尿素为前驱体所制备的g-C3N4具有较大的比表面积和较高的光催化制氢性能[2].在550℃的Ar气氛中,我们详细研究了尿素聚合反应时间对所制备的g-C3N4的晶体结构、比表面积,以及光催化制氢性能的影响.研究表明,在Ar气氛中,聚合反应时间对所制备的g-C3N4的晶体结构、比表面积和光催化制氢性能均具有重要影响.XRD分析表明,当聚合反应时间小于4 h,g-C3N4两个特征的衍射峰分别位于13.5°和27.1°；延长聚合反应时间至6 h,两个特征的衍射峰分别移动到13°和27.5°.上述结果表明,在较短的聚合反应时间内(≤1 h),g-C3N4层状结构中的均三嗪单元的有序聚合即可完成,但结构中存在一些缺陷；延长聚合反应时间至6 h可以消除上述晶体结构中的缺陷.晶体结构的变化直接影响到g-C3N4的比表面积和光催化制氢性能,即具有类似晶体结构特征的g-C3N4,表现出相同大小的比表面积和类似的光催化制氢性能.其中,8 h聚合反应后得到的g-C3N4具有最大的比表面积和最高的光催化制氢性能(420 nm的量子效率为2.6％)[3].
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