SrCO3增强m-SCCN光催化材料：氰基提升载流子分离效率

"本文主要研究了通过直接煅烧法制备的m-SCCN复合光催化材料，用以提升氮化碳(g-C3N4)的光催化性能。以碳酸锶(SrCO3)和三聚氰胺(C3H6N6)为原料，通过调整原料配比、煅烧温度和时间，发现在特定条件下，该复合材料对结晶紫的光催化降解效果显著。最佳条件为SrCO3与C3H6N6质量比7%，煅烧温度600℃，时间4小时，120分钟后去除率达到89.70%。研究认为，SrCO3可能导致g-C3N4结构中的氢键断裂，形成氰基(-C≡N)，从而改善电子传输路径，提高光生电子-空穴的分离效率，增强光催化活性。" 本文是关于光催化领域的研究，聚焦于提高氮化碳(g-C3N4)的光催化效率。光催化是一种利用光能激发半导体材料产生电子-空穴对，进而进行化学反应的技术，广泛应用于环境污染治理，如有机染料的分解。传统的g-C3N4尽管具有良好的光催化潜力，但其光生载流子（电子和空穴）的分离效率不高，限制了其应用。 作者通过将碳酸锶(SrCO3)与三聚氰胺(C3H6N6)混合，经过煅烧过程，成功制备了一种新型的m-SCCN复合材料。研究发现，适当调整原料比例和煅烧条件可以显著改变材料的光催化性能。在特定条件下，即SrCO3与C3H6N6的质量比为7%，煅烧温度为600℃，持续4小时，制得的m-SCCN材料对结晶紫的降解效果最佳，120分钟内去除率高达89.70%，远高于纯g-C3N4的17.70%。 进一步的分析表明，这种性能提升可能源于SrCO3的作用。它可能破坏了g-C3N4层内的氢键结构，导致七嗪单元开环，形成氰基(-C≡N)这一强吸电子基团。氰基的引入改变了材料内部的电子结构，使得光生电子的传输路径得到优化，增加了电子与空穴的分离效率，从而提高了整体的光催化活性。 这项研究对于理解光催化剂的设计原理和改性策略具有重要意义，为提升氮化碳基光催化剂的性能提供了新的思路。通过调整材料的组成和制备条件，有望实现对其他污染物的高效光催化降解，为环境保护和可持续能源技术的发展做出贡献。