聚合石墨氮化碳(g-CN)已经成为一种有前途的无金属光催化剂,用于去除水环境中的有机污染物。然而,它受到低活性的限制,主要是因为电荷载流子重组率高,光催化活性远未得到优化。在此,我们开发了一种以尿素溶液为前驱体直接高温缩聚的绿色简单合成方法,并优化了热聚合过程的反应参数,成功制备出小尺寸多孔薄型g-C3N4纳米片。详细讨论了整个缩合过程的相关性、结构-性能关系以及g-CN的光催化性能。合成的g-CN显示了出色的结构特性和更强的价带h+氧化性,这促进了电荷载流子的快速传输,并产生了大幅提高的光催化活性。与传统方法合成的大块g-C3N4催化剂相比,其在可见光下降解罗丹明B的活性高出15.8倍,其催化活性甚至与之前报道的代表性g-C3N4基纳米复合材料相当或更好,且催化剂消耗量更低,表明g-CN基光催化剂在实际应用中具有广阔前景。
时间: 2023-02-22 17:51:28 浏览: 93
新型双光子引发剂光聚合行为及微器件制备
聚合石墨氮化碳(g-CN)是一种有前途的无金属光催化剂,用于去除水环境中的有机污染物。然而,它的活性不高,主要是因为电荷载流子重组率高,光催化活性没有得到充分优化。为了解决这个问题,我们开发了一种以尿素溶液为前驱体,直接在高温下缩聚的绿色简单合成方法,并优化了热聚合过程的反应参数,成功制备出小尺寸多孔薄型g-C3N4纳米片。我们详细讨论了整个缩合过程的相关性、结构-性能关系以及g-CN的光催化性能。合成的g-CN显示了出色的结构特性和更强的价带氧化性,这促进了电荷载流子的快速传输,并产生了显著提高的光催化活性。与传统方法合成的大块g-C3N4催化剂相比,其在可见光下降解罗丹明B的活性高出15.8倍,其催化活性甚至与之前报道的代表性g-C3N4基纳米复合材料相当或更好,且催化剂消耗量更低,表明g-CN基光催化剂具有广阔的应用前景。
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