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类石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型的可见光半导体光催化材料因具有高效、环保、热稳定性好和太阳能转化能力等优点被广泛关注。但是氮化碳本身也存在比表面积小、量子效率低、光生载流子复合率高、选择性差等缺陷,严重制约了氮化碳在催化领域的广泛应用。本文针对这些不足从增大g-C3N4的比表面积、促进电子空穴对的产生并抑制其复合、提高其选择性等角度对g-C3N4进行改性,成功制备了六棱柱型的C掺杂氮化碳和分子印迹型TiO2/g-C3N4复合催化剂。内容如下:(1)利用超分子自组装工艺,借助水热法和热聚合法制备了g-C3N4/C复合光催化剂。通过SEM、XRD、XPS、UV-vis和BET等分析手段对材料的微观形貌、晶体结构、光学特性等进行表征;以可见光条件下对罗丹明B的降解效率考察g-C3N4/C复合光催化剂的催化活性。结果表明,制备的g-C3N4/C复合光催化剂呈结构松散的、由10nm左右的片层结构堆积而成的六棱柱状;比表面积为64.49 m2g-1,比纯相g-C3N4提高了18.4%。与未改性的纯相g-C3N4相比,g-C3N4/C层间距减小、带隙能降低、UV-Vis吸收边带波长红移动、光生电子-空穴对的复合概率降低。光催化实验结果表明,蔗糖浓度为0.6 mg/mL,500℃下热解2 h制备的g-C3N4/C复合材料具有最佳光催化活性。在可见光照射下,经过60分钟降解对RhB的去除率高达97.7%,动力学常数为0.1552 min-1,是纯g-C3N4的6.4倍;g-C3N4/C复合光催化剂具有很高的稳定性,重复利用4次后对RhB的降解效率没有明显降低。(2)采用分子印迹技术,以4-硝基苯酚为模板分子,钛酸正四丁酯为钛源,三聚氰胺为氮源,以热聚合法与溶胶-水热法相结合制备了分子印迹型复合光催化剂M-TiO2/g-C3N4。通过SEM、FT-IR、XRD、BET和紫外-可见光吸收光谱等多种手段对所得复合材料的微观结构和形貌进行表征。结果表明,钛酸正四丁酯与底物4NP的摩尔比为10:1时,M-TiO2/g-C3N4对4NP表现出较高的吸附能力,吸附容量为2.0 mg/g,是TiO2/g-C3N4吸附容量(0.76 mg/g)的2.6倍。选择性吸附实验表明,M-TiO2/g-C3N4光催化剂对4NP具有优先吸附的特性,选择性因子为2.54。光催化降解表明,当三聚氰胺和二氧化钛前驱体的质量比为5:1时,光催化效率最高,经过240分钟的可见光降解,对4NP的去除率可达97.67%,比TiO2/g-C3N4和纯g-C3N4的降解速率分别提高了17%和55.3%。M-TiO2/g-C3N4复合光催化剂经过5次循环实验使用后,对4NP仍可以保持高去除率,因此具有良好的可重复利用性能。