碳量子点修饰g-C3N4/SnO2复合材料光催化性能

何源，许磊，夏仡，王学谦，刚瑞奇，王郎郎

（1 昆明理工大学冶金与能源工程学院，云南昆明650093；2 昆明理工大学环境科学与工程学院，云南昆明650093；3 昆明理工大学分析测试中心，云南昆明650093；4 云南省部共建复杂有色金属资源清洁利用国家重点实验室，云南昆明650093）

碳量子点（CQDs）是一种直径小于10nm、类似球形的新型碳纳米材料[1]。由于其本身的尺寸效应，具有高的比表面积和可控的功能化表面[2]，可以有效提高材料的光催化性能。二氧化锡（SnO2）纳米材料由于具有优异的性能而成为重要的催化材料[3]，但因其禁带宽度（3.6eV）较大，只能吸收利用紫外光范围的光能量（λ≤330nm）[4]。为了提高其光催化性能，一些研究通过将SnO2材料与其他金属或非金属氧化物进行复合，如类石墨相氮化碳（g-C3N4）。由于g-C3N4材料较窄的带隙（2.7eV），是一种不含金属、安全的聚合物催化剂[5]。将金属氧化物材料原位生长在g-C3N4结构上，不仅制备过程简单快速，而且具有良好的污染物降解性能[6]。如Seza 等[7]报道，g-C3N4/SnO2复合材料可见光照射3h 内对甲基橙（MO）的降解率达到73%，其可见光下较好的光响应归因于g-C3N4和SnO2接触处形成的异质结；Chen等[8]报道了g-C3N4/SnO2复合材料对亚甲基蓝（MB）具有较好的降解效率，在模拟太阳光下（100mW/cm2）100min 内降解了85%的MB，相同的时间内对总有机碳（TOC）的降解也达到了98%，较好的光催化活性可能是由于复合材料中的大孔结构增大了比表面积；Peng等[9]报道了水泥/白云母片/SnO2/g-C3N4复合材料在30min 内完全降解罗丹明B（RhB）。将云母片/SnO2/g-C3N4涂层涂在水泥片上，滴入1.5mL低浓度的RhB，在黑暗条件下干燥后，使用300W氙灯照射不同的时间以检验光催化活性，最后使用积分球（DRS）的方法计算RhB 降解效率。……