富碳类石墨相氮化碳的制备及光催化性能

丙三醇与三聚氰胺的混合物通过热聚合法制得富碳类石墨相氮化碳(g-C_3N_4),着重研究丙三醇加入量对样品光催化性能的影响。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)分析样品的晶体结构、化学组成和形貌,紫外-可见分光光度计(UV-Vis)测定样品的光谱吸收性能,荧光光谱仪(PL)测试样品的荧光性能。结果表明:三聚氰胺缩聚形成g-C_3N_4,丙三醇碳化形成的无定形碳负载于g-C_3N_4表面。无定形碳的引入可以有效促进g-C_3N_4的可见光吸收,丙三醇的最佳加入量为0.2%(质量分数),此富碳g-C_3N_4样品可在200 min内降解90%的Rh B,是纯g-C_3N_4降解量的1.4倍。样品具有较好的稳定性,4次循环实验后依然保持92%以上的反应活性。     

石墨相氮化碳光催化产氢性能提升策略研究进展

石墨相氮化碳(g-C3N4)因带隙窄、稳定性高、成本低、污染小等优势在光催化产氢领域受到了研究者们的广泛关注.然而,纯g-C3N4直接作为光催化剂在应用时常存在比表面积小、可见光利用效率低以及光生载流子复合过快等缺陷,导致其光催化产氢性能较不理想.因此,如何改善g-C3N4的光催化产氢性能是目前光催化领域的研究热点.该文针对g-C3N4光催化产氢性能的优化研究,系统综述了g-C3N4在形貌调节、杂原子掺杂和异质结构建三个方面的改性研究进展,归纳总结了目前存在的问题,并对今后g-C3N4产氢光催化剂的研究重点和方向做出了展望.     

M/Ti-MCM-41光催化剂的制备及产氢性能研究

以正硅酸四乙酯为硅源，钛酸四丁酯为钛源，溴代十六烷基吡啶为模板剂，合成了具有中孔结构的Ti—MCM-41，并对其进行了第4周期过渡金属氧化物的负载．紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)表明，负载金属氧化物后得到的M／Ti—MCM-41的吸收光谱较Ti—MCM-41发生了明显的红移．产氢实验结果表明，在300W高压汞灯照射下，M／Ti—MCM-41的产氢活性较Ti—MCM-41有明显的提高，前者的产氢速率最高可达后者的5．78倍．     

铕、氮掺杂二氧化钛光催化剂的制备及性能研究

采用溶胶-凝胶法结合浸渍法制备了同时掺杂Eu、N的纳米二氧化钛粉体。以甲基橙为目标污染物，对样品的光催化性进行了研究，并采用XRD对粒子晶型进行了表征。结果表明：①试验条件下，铕、氮的掺杂对于TiO2晶型基本没有影响；②在焙烧温度为450℃条件下制备出的掺铕、氮纳米二氧化钛样品具有较好的可见光光催化活性。     

聚吡咯/石墨型氮化碳复合材料的制备及其导电/电化学性能

通过原位聚合反应制备出聚吡咯/石墨型氮化碳(PPy/g-C3N4)复合材料,研究不同gC3N4质量分数对PPy/g-C3N4复合材料的导电性能及电化学性能的影响.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射技术及红外光谱对复合材料的形貌结构进行表征;利用四探针测试仪和电化学工作站测试复合材料的导电性能及电化学性能.结果表明:聚吡咯分散在g-C3N4表层或插层于g-C3N4片层中;复合材料的电导率随着g-C3N4质量分数的增加,呈现先增大后减小的趋势,当g-C3N4质量分数达到15%时,材料电导率最大;复合材料具有良好的氧化还原可逆性,同时随g-C3N4质量分数的增加,电荷容纳能力也相应提高.     

类石墨相氮化碳的制备及可见光催化性质研究

利用两种廉价前驱体,通过热聚缩作用成功制备类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）,通过XRD,FT-IR测试验证了实验产物的物理化学性质。两种g-C₃N₄的光催化性能通过在可见光下降解Rh.B的性能进行评定。由尿素制备的g-C₃N₄在60min的光照条件下去除水中染料达到99%以上,而由硫脲制备的g-C₃N₄去除率不足50%。同时通过SEM、BET等测试对影响g-C₃N₄的光催化性能的因素进行对比讨论。尿素制备的g-C₃N₄呈现为纳米片层状,比表面积达到50m2/g,是硫脲制备的g-C₃N₄的2.78倍,由此可知,微观形貌以及比表面积是影响催化性能的重要因素。     

基于石墨相氮化碳驱动的可见光催化产氢

<正>为深入贯彻落实“碳达峰”和“碳中和”的目标并解决能源短缺及其带来的环境污染问题,发展绿色、清洁、可持续的新型能源载体至关重要。氢能作为一种来源丰富、绿色可持续且具有高热燃烧值的二次能源,有望在现代能源体系和未来能源布局中占据重要地位。事实上,早在20世纪70年代,严重依赖石油进口的美国就已经提出用氢能作为能源载体替代石油的概念。     

对苯二甲醛掺杂石墨相氮化碳异质结光催化剂降解罗丹明B研究

非金属半导体-石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为新型的光催化剂被广泛研究,但g-C₃N₄存在光生电子-空穴复合率高的问题,使其应用受到限制。本文采用熔融法制备对苯二甲醛(TA)掺杂的g-C₃N₄异质结光催化剂(g-C₃N₄/TA-x/g-C₃N₄,CNTA-x)。通过XRD、XPS、FT-IR、SEM、UV-vis DRS、EIS和PL方法对催化剂进行表征。TA的掺杂使CNTA-x具有更快的电子转移速度,可有效促进催化剂表面电子和空穴的分离,增强对可见光的利用,进而提升其光催化效率。在模拟太阳光照射下,经40 min光照CNTA-6对罗丹明B(20 mg/L)光催化降解率达到99.3%,是g-C₃N₄的1.32倍。循环实验表明,该催化剂具有良好的稳定性。捕获实验说明超氧自由基(·O^2-)在光降解体系中起主要...     

铁掺杂氮化碳的制备及其光催化性能研究

采用硫酸亚铁和三聚氰胺为前驱体制备了不同铁掺杂量的石墨型氮化碳材料(Fe/g-C3N4).采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、电子扫描显微镜(SEM)等分析测试手段对制备的催化剂进行了表征.结果表明,铁掺杂改变了石墨型氮化碳(g-C3N4)的光学性质.通过可见光催化降解亚甲基蓝(MB)的反应...     

碳量子点修饰Co2SnO4光催化剂的制备与光催化产氢性能

通过简单的水热法制备了CQDs/Co₂SnO₄复合光催化剂,探究了其光催化产氢性能.研究表明,在模拟太阳光照射下,质量分数为2%的CQDs/Co₂SnO₄产氢速率达到475.53μmol/（g·h）,是纯相Co₂SnO₄的4.74倍,是质量分数为1%Pt/Co₂SnO₄的4.15倍.此复合光催化剂光催化活性的提高主要归因于CQDs是良好的电子接受体,能有效提高光生电子和空穴对的分离效率.     

石墨相氮化碳的制备及表征

采用高能球磨法, 以氮化锂和酰氯氰脲作为前驱物, 并在反应物中滴入少量丙酮制备石墨相氮化碳. 将获得物在真空条件下的管式炉中热处理, 制备出球形体材料.  XRD结果表明, 合成的样品为结晶的石墨相氮化碳.  FTIR和XPS给出合成的石墨相氮化碳内部氮原子和碳原子的主要键合状态.  通过透射电子显微镜分析可知, 合成样品主要由直径为200~300 nm的球形粒子组成.       

磷掺杂类石墨相氮化碳的制备及其在甲基汞检测中的应用

甲基汞在环境中对生物危害极大,因此迫切需要一种快速高灵敏的检测方法.本文通过将磷掺杂到类石墨相氮化碳(g-C3 N4)中,减小了其禁带宽度,提高了其催化活性.采用磷掺杂类石墨相氮化碳(PCN)修饰金电极构建了电化学传感器用于甲基汞(CH3 Hg+)的测定.在最佳实验条件下,CH3 Hg+展示出良好的差分脉冲伏安响应信号...     

石墨相氮化碳纳米片的制备及其性能研究

通过混酸剥离法制备石墨相氮化碳纳米片(CNNS),该方法制备过程简单.透射电子显微镜、X射线衍射光谱、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱与荧光光谱对CNNS的形貌等进行表征,结果显示,混酸剥离法可以成功实现CNNS的制备,研究结果同时显示所制备的CNNS的荧光量子产率达到19.3%,且其荧光激发不依赖于发射,同时,通过电化学循环伏安法测试其性能,发现其导电性能优异.     

氮、磷共掺杂多孔类石墨烯碳的制备及其电化学析氢性能

开发高效、廉价的电化学析氢(Hydrogen Evolution Reaction,HER)催化剂对于氢能的推广与应用,以及解决人类社会发展面临的能源问题与环境问题都具有非常重要的意义.以聚丙烯腈与红磷为前驱体,得到了氮、磷共掺杂的碳催化剂,该催化剂具有多孔类石墨烯结构及很高的比表面积(1057.9 m~2g~(-1)),并且在0.5 mol·L~(-1)硫酸溶液中表现出了优异的HER电催化性能与稳定性.同时,磷的引入可以显著改善催化剂的HER催化性能.理化性质表明,磷可以显著影响催化剂的组成、多孔结构以及比表面积,含磷催化剂具有更高的石墨氮、吡啶氮的含量及更高的比表面积,磷是该催化剂具有优异HER催化性能的重要原因.     

液氮剥离超薄类石墨相氮化碳的制备及表征

以不同富氮碳源作为前驱体制备块体氮化碳(g-C3 N4,CN),液氮为剥离溶剂,采用高温-快速气化联合的方法对块体CN进行剥离,制备了超薄CN纳米片,并成功应用于光催化污染物的降解和构建环境激素电化学传感器.经过一系列优化得到制备条件最优的富氮碳源和氮化碳的剥离量,结果显示:不同富氮碳源制备的CN剥离后的比表面积均大大...     

氮掺杂碳微米球/杂多酸复合材料的制备及电化学性能研究

通过化学法制备氮掺杂碳微米球/杂多酸复合材料,利用扫描电子显微镜、X射线衍射等技术对复合材料的形貌及组成进行了表征.通过循环伏安法、恒电流充放电测试研究碳化温度、杂多酸种类及加入量对该复合材料电存储性能的影响.结果表明,当磷钨酸与700℃碳化得到的氮掺杂碳微米球以质量比1∶10复合时,所获得材料的电容性能最好.     

碳掺杂TiO2光催化剂的制备及其性能表征

在室温下,以钛酸丁酯为钛源、葡萄糖为碳源,用醇解法制备了C掺杂TiO2.以活性艳红X-3B作为目标降解物,评价了不同焙烧温度、投加量和反应液初始pH值等因素对样品光催化性能的影响.利用紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)、X-射线粉末衍射(XRD)、热重分析(TG-DTG)、扫描电镜(SEM-EDS)等手段对样品进行理化性能表征.结果表明,C-TiO2具有典型的锐钛矿相结构,对活性艳红X-3B具有良好的可见光降解效果.在催化剂煅烧温度500℃、投加量1.5 g.L-1、pH值7~9、可见光光照2 h的条件下,对质量浓度为100 mg.L-1的活性艳红X-3B的脱色率可达70%以上.     

氮掺杂多孔碳的制备及其电化学性能研究

利用溶剂挥发结合高温热聚合法制备了氮掺杂多孔碳(NPC)材料,并通过SEM、TEM、TG、N_2吸附-脱附、XPS等表征手段对样品的微观形貌结构和元素组成进行了分析.结果表明,氮元素掺杂明显增加材料的比表面积和孔体积,当制备的氮掺杂多孔碳材料的含氮量为4.2%(原子分数)时,它的比表面积高达422.0m~2/g高于没有氮掺杂样品的301.1m~2/g.此外,采用循环伏安、恒电流充放电和交流阻抗对NPC材料的电化学性能进行了深入研究.测试结果表明氮元素掺杂能够明显增加材料的比电容量,降低材料的内阻,极大提高碳材料的电化学性能.在0.5A/g的电流密度下,通过氮元素掺杂使得材料的比电容从83.8F/g提高至162.8F/g,内阻值从1.39Ω降低至0.47Ω;并且所得的氮掺杂多孔碳样品具有良好的倍率性能和循环稳定性.     

石墨相氮化碳量子点的制备与应用研究进展

近年来,世界范围内环境污染问题日益加重,能源危机也越来越凸显出来,石墨相氮化碳量子点（graphite phase carbon nitride quantum dots, g-CNQDs）作为一种非金属半导体光催化材料,因其优异的性能引起了广大研究者的关注。g-CNQDs除了用于光催化降解有机污染物和能量转换器件领域外,还凭借其良好的生物相容性、稳定的荧光发射、高量子产率和无毒性等优点在生物医学和荧光探针等领域表现出了巨大的潜能。总结了g-CNQDs的制备方法及其在光催化、能量转换、生物医学等方面的研究进展,介绍了g-CNQDs的最新研究动态,同时为其复合结构设计及性能增强提供新的研究思路。     

以豌豆荚为碳源制备氮掺杂碳点及应用研究

为了实现对豌豆荚的高效利用,文中以豌豆荚为碳源,以乙二胺为氮源,使用绿色水热法制备了氮掺杂的碳点(NCDs).通过X射线衍射法(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱法(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外-可见分光光度法(UV-Vis)以及荧光分光光度法(FL)分别对制得的NCDs进行了结...