高温热合成g—C3N4纳米片及光降解苯酚性能研究

丁望++刘素琴

摘要：指出了光催化技术是催化剂利用光子能量，将条件苛刻的化学反应转化为在温和条件下进行的先进技术。针对g-C3N4半导体光催化材料存在的比表面积小、光生载流子转移速率慢以及可见光吸收域窄等问题设计实验，为解决聚合温度对g-C3N4材料的带隙影响，采用三聚氰胺为前驱体，研究了聚合温度对g-C3N4材料的光降解性能的影响。通过XPS分析最终的产物中碳氮含量，发现温度碳氮比例影响较大，700℃煅烧所得材料表面碳氮比最接近理论比0.75。通过AFM分析，700℃聚合得到的纳米片的厚度为4.18 nm在可见光照射210 min后，苯酚的降解率达92%。

关键词：苯酚降解；热聚合；纳米片

中图分类号：O643.3

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）10022704

1 引言

近半个世纪以来，非均相光催化领域得到了迅速的发展，给能源和环境领域带来了革命性的变化。光催化技术适用于水的光解、空气和水的净化。太阳光驱动的光催化反应是用来处理日益凸显的环境和能源问题的一种前景广阔的方式。在发展初期，以金属基为基础的半导体材料有较好的光催化应用价值。以半导体为基础的光催化，只需要满足以下两点就可以催化各类反应：有带隙合适的半导体材料；太阳光。

石墨相氮化碳，一般称为g-C3N4，是一种在室温条件下最稳定的碳氮化合物。王心晨等[1]利用其半导体性质，并在光解水方面加以应用。与TiO2不同，g-C3N4除了在紫外区有响应，在可见光区也有一定的响应，带隙约为2.7 eV，与标准氢电极相比其价带位置和导带位置分别在为1.1 eV和约-1.6 eV，这表明g-C3N4材料可以利用可见光催化一系列的反应。……