碳掺杂及分子印迹改性g-C3N4的制备及光催化性能研究

来源 :江苏科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhengwq1969
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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。
其他文献
随着传统能源枯竭和日益恶化生态环境,人类将面临能源缺乏和环境污染的双重严峻挑战。而相对于传统能源,太阳能是一种更环保、更充裕的新型能源。如何充分利用太阳能是解决人
分别采用对甲苯磺酸与钛酸丁酯两种催化剂,通过缩聚反应制备了脂肪族聚酯——聚己二酸乙二酯(PEA)。研究了催化剂的种类和用量对PEA分子量的影响,考察了PEA样品对聚乳酸力学性
文章采用中国注册会计师协会发布的2010~2016事务所综合评价前百名的信息数据整理,采用市场集中度指标来衡量我国注册会计师审计市场结构,并对其竞争状况进行分析。结果显示,
<正> 患者系男性,65岁。无药物食物过敏史,于1995年8月份因痛风连续服用萘普生片(每天2次,每次2片)后在无诱因情况下出现发热、畏寒。经当地卫生院测体温(38℃左右),给予氨苄
国际秘书节(以下简称“秘书节”)1952年起源于美国。当时美国芝加哥的两位资深秘书感到秘书在组织中的地位应得到提升,于是向美国商务部部长提议设立秘书周。同年,美国商务部
目的考察18合复方氨基酸注射液中铝含量。方法采用石墨炉原子吸收法测定注射液中铝离子浓度。结果不同厂家样品的铝离子浓度存在很大差异。结论有必要对复方氨基酸注射液中铝
思考"非典"事件发现,优良、高尚的社会公德、职业道德、家庭美德、个人品德对于抗击"非典"具有非常重要的伦理功能,这种功能对于现代化建设同样具有重大意义;透视"非典"事件
城市公共交通作为市民的主要出行方式,具有疏导密集人流的功能,对缓解交通拥堵问题起到重要作用。但随着经济的快速发展,城市化进程的加快,使得流动人口数量迅猛增加,从而对城市公共交通造成巨大的通行压力。目前,有限的公共交通资源和庞大的出行需求矛盾给乘客出行和交通主管部门规划公交线路带来了许多问题。例如:部分公交线路客流过多,给乘客带来极差的公交乘坐体验;线路分流及负载功能不均衡,进一步加剧了公交线路的拥
单用途商业预付卡是由作为市场主体的商业企业发行的,只在本企业的商铺或同一品牌连锁商业企业购买商品或服务用的一种预付卡,其在我们的日常生活中十分常见,并且形态种类多样,像超市出售的购物卡、公交车卡、礼品卡等。随着单用途商业预付卡市场规模扩大、经济繁荣的同时,该领域也不断产生诸多问题。近年来,单用途商业预付卡消费者投诉持续增加,频频爆发的单用途商业预付卡坑害消费者事件,所涉人数之多、范围之广,这凸显出
对比研究了聚对苯二甲酸乙二酯-聚己二酸乙二酯(PETA)和聚对苯二甲酸乙二酯-聚乙二醇(PEE)两种嵌段共聚酯的合成与性能。实验结果指出,PETA的缩聚反应速度比PEE的快,PETA的玻璃化温度(Tg)高于PEE,熔点(Tm)低于PEE,PETA的结晶