改性氮化碳的制备及其可见光降解罗丹明B性能研究

凌 芳

（南华大学 化学化工学院，湖南 衡阳 421000）

1 光催化技术简介

近年来，光催化作为一种低成本、环保、可持续的技术显示出巨大的潜力，成为研究的热点，但是，目前对其实际应用的最大限制是光催化的能量转换效率低，开发高效的光催化材料成为解决此类问题的关键[1-2]。在众多半导体光催化剂中，石墨相氮化碳（g-C3N4）作为一种新型无金属半导体，因其具有合适的带隙、低毒性、热稳定性以及化学稳定性强等优点而备受关注[3-4]，但是仍然存在一些不足，例如粒径较大，活性位点较少[5]。本研究利用煅烧研磨后的氮化碳粉末，制备了具有高比表面积的改性氮化碳，并且考察了其光催化降解罗丹明B的活性。

2 实验

2.1 催化剂的制备

三聚氰胺采购于国药集团，纯度均为分析纯。先称取15 g三聚氰胺于坩埚内，加盖置于马弗炉内，以5 ℃/min的速度升温至550 ℃，恒温煅烧3 h，自然冷却至室温，将其研磨成粉末，将其产物标记为CN。重复上述操作，将研磨的粉末置于坩埚内，不加盖置于马弗炉内，以5 ℃/min的速度升温至500 ℃，恒温煅烧2 h，将其产物标记为UCN。

2.2 光催化剂的表征

使用X’Pert3Powder X射线衍射仪（CuKα源，λ=0.154 06 nm），以10°/min的扫描速率测量了所制备催化剂的晶相。使用美国Micrometrics Tristar-3020型物理吸附仪，在液氮温度下进行N2物理吸附，测定样品的比表面积及孔径大小。

2.3 光催化剂对水样中罗丹明B的去除

分别取0.02 g CN、UCN置于50 mL（10 mg/L）罗丹明B溶液中，达到吸附平衡后，置于多通道光催化反应系统内，开启光源，每隔10 min取出反应液，通过0.45 μm过滤膜后，利用紫外分光光度计测其水样中罗丹明B的浓度。……