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氮掺杂碳量子点促进Bi2MoO6/g-C3N4的可见光驱动电荷转移以高效降解环丙沙星 认领 引用
1
作者 王晓云 陈礼洪 +2 位作者 陈可轩 傅俊浩 付爱民 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2026年第2期158-175,共18页
以水热法制备了氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并进一步合成了N-CQDs@Bi2MoO6/g-C3N4(NCD@BMCN)间接Z型异质结光催化材料,通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X... 以水热法制备了氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并进一步合成了N-CQDs@Bi2MoO6/g-C3N4(NCD@BMCN)间接Z型异质结光催化材料,通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)、X射线光电子能谱(XPS)、电化学阻抗(EIS)、时间分辨荧光衰减光谱(TRFL)等手段对NCD@BMCN的形貌及其化学性能进行表征.研究发现NCD可显著缩小纳米复合材料的带隙,NCD@BMCN具有高比表面积、高光电流密度和低电荷转移电阻,因此有着出色的电荷转移效率,从而增强了CIP的光降解能力.降解实验表明,当NCD@BMCN投加量为1.0 g·L-1,CIP浓度为50 mg·L-1,在pH=8条件下,经可见光照射30 min可以实现CIP的降解率达到98.2%,反应速率常数为0.14 min-1,TOC去除率为87.2%;复合材料经6次重复使用对CIP的降解率仍能达到95.5%;水中有机物及阴离子浓度与CIP降解率呈负相关;通过淬灭实验及电顺磁共振分析可知降解CIP的过程中,主要的活性物种为·OH、·O2-,其贡献率分别为93.57%、87.86%降解机理主要是由于NCD@BMCN具有间接Z型结构,NCD既能作为光吸收体产生更多e-、h+以增强光催化活性,又能抑制电荷载流子复合过程.高效实现了光激发条件下e--h+的界面转移和空间分离,抑制了光生载流子的复合,使光催化性能显著提升.高效液相色谱-质谱检测发现,NCD@BMCN对CIP的光降解过程主要包括脱氟、脱酸、脱甲基化、羟基化、开环、脱胺基等反应,并最终将CIP氧化为CO2、H2O和小分子有机物. 展开更多
关键词 氮掺杂碳量子点(N-CQDs) Bi2MoO6/g-C3N4 电荷桥接 定向电荷转移 光催化性能 环丙沙星(CIP)
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Strategically designing and fabricating nitrogen and sulfur Co-doped g-C3N4 for accelerating photocatalytic H2 evolution 认领 引用 被引量：6
2
作者 Haitao Wang Lianglang Yu +2 位作者 Jiahe Peng Jing Zou Jizhou Jiang 《Journal of Materials Science & Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2025年第5期111-119,共9页
Doping engineering is an effective strategy for graphitic carbon nitride(g-C3N4)to improve its photocat-alytic hydrogen evolution reaction(HER)performance.In this work,a novel nitrogen and sulfur co-doped g-C_(3... Doping engineering is an effective strategy for graphitic carbon nitride(g-C3N4)to improve its photocat-alytic hydrogen evolution reaction(HER)performance.In this work,a novel nitrogen and sulfur co-doped g-C3N4(N,S-g-C3N4)is elaborately designed on the basis of theoretical predictions of first-principle density functional theory(DFT).The calculated Gibbs free energy of adsorbed hydrogen(ΔGH∗)for N,S-g-C3N4 at the N-doping active sites is extremely close to zero(0.01 eV).Inspired by the theoretical predictions,the N,S-g-C3N4 is successfully fabricated through ammonia-rich pyrolysis synthesis strategy,in which ammonia is in-situ obtained by pyrolyzing melamine.Subsequent characterizations indicate that the N,S-g-C3N4 possesses high specific surface area,outstanding light utilization,good hydrophilicity,and efficient carrier transfer efficiency.Consequently,the N,S-g-C3N4 displays an extremely high H2 evolution rate of 8269.9μmol g−1 h−1,achieves an apparent quantum efficiency(AQE)of 3.24%,and also possesses outsatnding durability.Theoretical calculations further demonstrate that N and S dopants can not only introduce doping energy level to reduce the band gap,but also induce charge redistribution to facilitate hydrogen adsorption,thus promoting the photocatalytic HER process.Moreover,femtosecond transient absorption(fs-TA)spectroscopy further corroborates the efficient photogenerated carrier transport of N,S-g-C3N4.This research highlights a promising and reliable strategy to achieve superior photocatalytic activity,and exhibits significant guidance for precise designing high-efficiency photocatalysts. 展开更多
关键词 Theoretical predictions g-C3N4 N and S co-doping Photocatalytic H2evolution
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Novel 3D-on-2D g-C3N4/AgInxSyheterojunction photocatalyst for simultaneous and stoichiometric production of H2and H2O2from water splitting under visible light 认领 引用 被引量：1
3
作者 Hualin Jiang Wenxi Ye +4 位作者 Huitao Zhen Xubiao Luo Vyacheslav Fominski Long Ye Pinghua Chen 《Chinese Chemical Letters》 SCIE CAS CSCD 2025年第2期448-453,共6页
Photocatalytic H2production from water splitting is a promising candidate for solving the increasing energy crisis and environmental issues.Herein we report a novel g-C3N4/Ag InxSyS-scheme heterojunctio... Photocatalytic H2production from water splitting is a promising candidate for solving the increasing energy crisis and environmental issues.Herein we report a novel g-C3N4/Ag InxSyS-scheme heterojunction photocatalyst for water splitting into stoichiometric H2and H2O2under visible light.The catalyst was prepared by depositing 3D bimetallic sulfide(Ag InxSy)nanotubes onto 2D g-C3N4nanosheets.Owing to the special 3D-on-2D configuration,the photogenerated carriers could be rapidly transferred and effectively separated through the abundant interfacial heterostructures to avoid recombination,and therefore excellent performance for visible light-driven water splitting could be obtained,with a 24-h H2evolution rate up to 237μmol g-1h-1.Furthermore,suitable band alignment enables simultaneous H2and H2O2production in a 1:1 stoichiometric ratio.H2and H2O2were evolved on the conduction band of g-C3N4and on the valance band of Ag InxSy,respectively.The novel 3D-on-2D configuration for heterojunction construction proposed in this work provided alternative research ideas toward photocatalytic reaction. 展开更多
关键词 Photocatalysis Water splitting g-C3N4 Silver indium sulfide H2production H2O2production
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基于Ag掺杂g-C3N4/SnO2复合材料的低温高响应乙醇气体传感器 认领 引用
4
作者 郭晓丽 叶祉旭 《传感器技术与应用》 2026年第3期585-599,共15页
开发高性能乙醇气体传感器在食品安全、医疗诊断与工业安全等领域具有重要意义。本文通过水热法成功制备了二维层状材料石墨氮化碳(g-C3N4)修饰的二氧化锡(SnO2)复合材料。得益于更小的纳米球状结构提供的丰富活性位点和形成的II型异质... 开发高性能乙醇气体传感器在食品安全、医疗诊断与工业安全等领域具有重要意义。本文通过水热法成功制备了二维层状材料石墨氮化碳(g-C3N4)修饰的二氧化锡(SnO2)复合材料。得益于更小的纳米球状结构提供的丰富活性位点和形成的II型异质结有效促进了界面电荷转移与气体分子吸附过程。所得的5wt% g-C3N4/SnO2传感器在100 ppm乙醇气体检测中表现出高响应值(Ra/Rg = 40.7),低检测限(0.3 ppm),最佳工作温度为200℃以及优异的选择性。相比于SnO2传感器而言最佳工作温度降低了175℃且响应值翻倍。在将g-C3N4成功引入到SnO2的基础上,进一步引入粒径Ag纳米颗粒,所制备的3wt% Ag-5wt% g-C3N4/ SnO2复合材料展现出最优异的气敏性能,其最佳工作温度为150℃,在100 ppm乙醇气氛中的响应值提升至45.6,与5wt% g-C3N4/SnO2二元复合材料相比,其最佳工作温度进一步降低了50℃。本研究为开发低工作温度、高灵敏度与高选择性的乙醇气体传感器提供了一种有效的材料设计策略。 展开更多
关键词 乙醇气体传感器 SnO2 g-C3N4 异质结 Ag掺杂
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Tuning radical generation rate for efficient CH4 photooxidation to CH3OH over AgPd alloy and Co3O4 cascade active sites 认领 引用
5
作者 Shuqi Liang Zhen Xiao +2 位作者 Jinni Shen Wenxin Dai Zizhong Zhang 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2026年第1期189-199,共11页
The direct conversion of methane into methanol under mild conditions represents a highly appealing pathway.Regulating the generation of hydroxyl radicals(·OH)is a representative method,but excessive release of... The direct conversion of methane into methanol under mild conditions represents a highly appealing pathway.Regulating the generation of hydroxyl radicals(·OH)is a representative method,but excessive release of·OH will inevitably lead to the over-oxidation of CH3OH.Here,we design AgPd alloy and Co3O4 cascade active sites on the TiO2 surface(AgPd-Co/TiO2)to control the release rate of·OH to improve the selectivity of CH3OH.By incorporating Co3O4 as a hole buffer and storage center,the kinetics of·OH generation at the TiO2 interface can be effectively modulated.This confines the spatial distribution of·OH to the active sites of the AgPd alloy,thus facilitating the directional combination of·CH3 and·OH.The optimal AgPd-Co/TiO2 photocatalyst demonstrates outstanding catalytic performance with the selectivity of CH3OH reaching up to 93%in the liquid phase.AgPd-Co/TiO2 exhibited significantly enhanced selectivity relative to reported TiO2-based photocatalytic systems,while simultaneously achieving comparable methanol yields.This research offers valuable insights for the precise design of composite photocatalysts to achieve highly selective methane oxidation. 展开更多
关键词 Methane conversion AgPd alloy Co3O4 TiO2 Photocatalysis
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N-g-C3N4/CoS2复合材料的制备及其光催化产氢性能 认领 引用 被引量：1
6
作者 陈建军 周诗园 +3 位作者 黄雨晨 尤红歌 郑添祥 李永宇 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2025年第4期1991-1999,共9页
氮化碳(CN)是目前最具发展前景的非金属催化剂之一,但由于其特殊的电子结构导致分子内载流子分离效率较差,其光催化活性不理想。为了改善其光催化性能,首先以尿素和柠檬酸为原料,利用高温缩合方法得到N掺杂的g-C3N4(NCN)。然后通... 氮化碳(CN)是目前最具发展前景的非金属催化剂之一,但由于其特殊的电子结构导致分子内载流子分离效率较差,其光催化活性不理想。为了改善其光催化性能,首先以尿素和柠檬酸为原料,利用高温缩合方法得到N掺杂的g-C3N4(NCN)。然后通过光沉积的方法成功制备了CoS2修饰的NCN光催化复合材料(NCN/CoS2)。CoS2的引入有效增强了氮化碳的光生载流子分离效率。同时N的掺杂有效调控氮化碳的带隙,拓宽了氮化碳的可见光响应范围。光催化产氢结果显示,在可见光照射(λ>420 nm)下,NCN/10CoS2复合材料具有最佳的光催化产氢性能(73.8μmol·g-1·h-1),分别为NCN(15.0μmol·g-1·h-1)和CN/10CoS2(7.1μmol·g-1·h-1)的4.9倍和10.4倍。 展开更多
关键词 g-C3N4 N掺杂 CoS2 光催化 产氢
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基于g-C3N4的复合材料在压电光催化领域的研究进展 认领 引用
7
作者 梁语嫣 董坤范 +3 位作者 邓梓瑜 贾静茹 周峻安 傅仰河 《材料科学》 2026年第3期35-42,共8页
压电光催化是一种通过耦合半导体材料的光激发特性和压电材料的机械能响应的新兴协同催化技术,有效解决传统光催化中光生载流子快速复合的关键问题。石墨相氮化碳(g-C3N4)因其独特的非中心对称层状结构(具本征压电性)、可见光响应、适... 压电光催化是一种通过耦合半导体材料的光激发特性和压电材料的机械能响应的新兴协同催化技术,有效解决传统光催化中光生载流子快速复合的关键问题。石墨相氮化碳(g-C3N4)因其独特的非中心对称层状结构(具本征压电性)、可见光响应、适宜能带结构及高稳定性等优势,成为构建高性能压电光催化复合材料的理想基底。本文系统综述了近年来基于g-C3N4的复合材料在压电光催化领域的主要进展,重点阐述材料的设计策略、性能增强机理及应用。 展开更多
关键词 压电光催化 g-C3N4复合材料
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MEA析H2和O2耦合微生物作用下的地下水中NH4+-N、NO3--N和Mn2+的共去除:效果和机理 认领 引用
8
作者 孔令羽 赵梦阳 +2 位作者 赵薇 黄廷林 史昕欣 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第8期4270-4280,共11页
以阳离子交换膜(CEM)作为固体电解质,构建膜电极体系(MEA),在不外加导电介质的条件下有效电解水,O2和H2的生成速率可达114和314mL/h,是不采用CEM对照组的3.9倍.在最优条件下(电压5V和流量0.2m3/h),反应前24h内NH4+-N和和... 以阳离子交换膜(CEM)作为固体电解质,构建膜电极体系(MEA),在不外加导电介质的条件下有效电解水,O2和H2的生成速率可达114和314mL/h,是不采用CEM对照组的3.9倍.在最优条件下(电压5V和流量0.2m3/h),反应前24h内NH4+-N和和Mn2+的去除率可分别达到99.2%和95.5%,NO3--N去除率在5d内可达到97.9%,且可在30d内稳定运行.微生物群落结构揭示,在运行30d后的系统中存在大量氨氧化细菌(Nitrospira,8.3%)、锰氧化细菌(Hyphomicrobium,6.6%)和氢自养反硝化细菌(Hydrogenophaga,12.8%;Thiobacillus,34.0%),这说明MEA和微生物可有效耦合达到同步去除地下水中NH4+-N、NO3--N和Mn2+的目的,为地下水处理提供了新思路. 展开更多
关键词 地下水 NH4+-N、NO3--N和Mn2+共去除 MEA电解水 氢自养反硝化 微生物
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甲基橙嵌入的g-C3N4用于光催化降解四环素和产氢 认领 引用
9
作者 常越 郭静雯 +5 位作者 赵博文 朱艳博 朱金环 沈晶晶 王雨河 陈建军 《材料科学》 2026年第1期119-128,共10页
采用二氰二胺与甲基橙(MO)为前驱体,通过热共聚工艺制备出甲基橙嵌入的石墨相氮化碳(CN-MO),同时对甲基橙的含量进行了调控。通过X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱、紫外–可见吸收光谱及荧光光谱对材料进行了表征。结果表明:相较... 采用二氰二胺与甲基橙(MO)为前驱体,通过热共聚工艺制备出甲基橙嵌入的石墨相氮化碳(CN-MO),同时对甲基橙的含量进行了调控。通过X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱、紫外–可见吸收光谱及荧光光谱对材料进行了表征。结果表明:相较于g-C3N4 (CN),CN-MO15的可见光响应范围变宽,同时光生载流子分离效率显著增强。光催化分解水产氢结果表明,经甲基橙嵌入的CN展现出优异的析氢性能,其中CN-MO15在可见光照射条件下的产氢速率达到858.14 μmol·g−1·h−1,为CN的10.96倍。光催化降解实验表明,该催化剂对四环素的降解动力学常数为0.01006 min−1,降解速率是CN的2.53倍,该研究为高效可见光催化剂开发提供了新途径。 展开更多
关键词 g-C3N4 甲基橙 可见光催化 四环素 产氢
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双前驱体协同增强g-C3N4可见光产过氧化氢性能 认领 引用
10
作者 徐晨 高娟 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2026年第7期177-180,共4页
以尿素和三聚氰胺为原料,通过共缩聚反应成功制备出高比表面积与高氮空位(Nv)浓度的g-C3N4(UMCN)。尿素的引入可有效调控材料的Nv浓度与比表面积(45.35 m2·g-1)。在可见光照射2 h后,过氧化氢(H2O2)产率可达650μ... 以尿素和三聚氰胺为原料,通过共缩聚反应成功制备出高比表面积与高氮空位(Nv)浓度的g-C3N4(UMCN)。尿素的引入可有效调控材料的Nv浓度与比表面积(45.35 m2·g-1)。在可见光照射2 h后,过氧化氢(H2O2)产率可达650μmol·L-1,分别为纯三聚氰胺与纯尿素制备的g-C3N4的3.1倍和1.8倍。催化性能的提升源于丰富的活性位点与适宜的Nv浓度产生的协同效应提升了电荷分离效率,并平衡了H2O2生成与分解的动力学过程。为设计高性能g-C3N4光催化剂提供了一种简便可行的策略。 展开更多
关键词 光催化 氮空位 g-C3N4 H2O2 前驱体调控
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用于丙酮传感的g-C3N4/WO3异质结构复合材料 认领 引用
11
作者 郝静怡 《传感器技术与应用》 2026年第3期357-366,共10页
随着工业化的快速发展和人们健康意识的提升,对有害气体进行高灵敏度、快速响应的检测需求日益迫切。丙酮作为一种典型的挥发性有机化合物,不仅是重要的工业溶剂,其浓度水平更可作为糖尿病等疾病的呼气生物标志物,尤其在糖尿病患者呼出... 随着工业化的快速发展和人们健康意识的提升,对有害气体进行高灵敏度、快速响应的检测需求日益迫切。丙酮作为一种典型的挥发性有机化合物,不仅是重要的工业溶剂,其浓度水平更可作为糖尿病等疾病的呼气生物标志物,尤其在糖尿病患者呼出气体中,丙酮的诊断阈值仅为1.8 ppm,远高于健康人群。因此,开发能够在低浓度(亚ppm级)下对丙酮进行快速、准确检测的高性能气体传感器,对于环境监测与早期无创疾病诊断具有重要的现实意义。金属氧化物半导体(MOS)气体传感器因其结构简单、成本低廉等优势被广泛应用,然而仍然存在一些问题如工作温度高、选择性差及检测限较高等。针对上述问题,本研究以典型n型半导体三氧化钨(WO3)为基础,通过引入二维材料石墨相氮化碳(g-C3N4)构建异质结构,旨在提升其对丙酮的气敏性能。优化后的材料具有高响应、更低的工作温度、更短的响应时间并且对丙酮具有更好的选择性,证明了g-C3N4/WO3在丙酮传感方面的巨大潜力。 展开更多
关键词 丙酮检测 二维材料 g-C3N4 WO3 异质结
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g-C_3N_4/TiO_2复合材料光催化降解布洛芬的机制 认领 引用 被引量：42
12
作者 苏海英 王盈霏 +7 位作者 王枫亮 苏跃涵 蔡宗苇 刘国光 吕文英 姚琨 李富华 陈平 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第1期195-202,共8页
以TiCl_3为TiO_2钛源,二聚氰胺为g-C_3N_4前驱体,制备了g-C_3N_4/TiO_2复合材料;通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见光吸收光谱(UV-vis)等对g-C_3N_4/TiO_2复合材料进行形貌、元素和催化活性的表征.结果表明,TiO_2能很... 以TiCl_3为TiO_2钛源,二聚氰胺为g-C_3N_4前驱体,制备了g-C_3N_4/TiO_2复合材料;通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和紫外可见光吸收光谱(UV-vis)等对g-C_3N_4/TiO_2复合材料进行形貌、元素和催化活性的表征.结果表明,TiO_2能很好地依附在g-C_3N_4的表面;吸收光发生了红移,扩大了TiO_2的吸收光谱范围;催化剂活性实验研究表明g-C_3N_4与TiO_2按1:9的质量掺杂比例制备出的g-C_3N_4-10/TiO_2复合材料对布洛芬(IBU)的光催化降解效果最好;实验同时研究了g-C_3N_4-10/TiO_2复合材料对IBU光催化降解的影响机制.IBU的光催化反应符合准一级动力学规律;酸性环境下有利于IBU的降解;使用异丙醇作为·OH分子探针,检测到·OH存在于g-C_3N_4/TiO_2光催化体系中,并计算得出·OH的贡献率为73.7%,表明·OH在降解中起到主要作用. 展开更多
关键词 布洛芬 g-C3N4/TiO2 光催化降解 一级动力学 活性氧化物种
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Ag-Ag2O/TiO2-g-C3N4纳米复合材料的制备及可见光催化性能 认领 引用 被引量：18
13
作者 胡金娟 马春雨 +3 位作者 王佳琳 王宁 秦福文 张庆瑜 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1401-1410,共10页
近年来,半导体光催化技术作为一项快速发展的新型环保技术,在降解水体中污染物和可再生清洁能源的生产领域有很大的应用前景。本文以所制备出的20 wt%类石墨烯碳氮化合物(g-C3N4)/TiO2为基质,利用水热法中纳米Ag颗粒部分氧化行为成功合... 近年来,半导体光催化技术作为一项快速发展的新型环保技术,在降解水体中污染物和可再生清洁能源的生产领域有很大的应用前景。本文以所制备出的20 wt%类石墨烯碳氮化合物(g-C3N4)/TiO2为基质,利用水热法中纳米Ag颗粒部分氧化行为成功合成了Ag修饰异质结型Ag-Ag2O/TiO2-g-C3N4复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致荧光光谱(PL)、瞬态光电流响应等分析测试手段对Ag-Ag2O/TiO2-g-C3N4复合材料的晶体结构、形貌、光学性质等进行表征和分析。以亚甲基蓝溶液为目标降解物,研究了Ag-Ag2O/TiO2-g-C3N4复合材料的可见光催化性能。结果表明:在纳米Ag颗粒修饰的Ag-Ag2O/TiO2-g-C3N4复合材料中,Ag部分氧化成Ag2O;与g-C3N4的协同作用使Ag-Ag2O/TiO2-g-C3N4复合催化剂具有良好的可见光催化活性;可见光照射4 h后,AgAg2O/TiO2-g-C3N4复合催化剂对亚甲基蓝的降解率接近50%。 展开更多
关键词 g-C3N4/TiO2 Ag2O 贵金属 异质结 可见光催化
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GO/TiO2-g-C3N4纳米复合材料的制备及可见光催化性能 认领 引用 被引量：17
14
作者 胡金娟 马春雨 +3 位作者 王佳琳 冷超 秦福文 张庆瑜 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2240-2248,共9页
以水热法制备的20%g-C3N4/TiO2(20%为质量分数)为基,将其与不同质量分数的氧化石墨烯(GO)复合制备出可见光催化性能优良的GO/TiO2-g-C3N4三元复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反... 以水热法制备的20%g-C3N4/TiO2(20%为质量分数)为基,将其与不同质量分数的氧化石墨烯(GO)复合制备出可见光催化性能优良的GO/TiO2-g-C3N4三元复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、光致荧光光谱(PL)、瞬态光电流响应等分析测试手段对样品的结构、形貌和光电性能进行表征。研究了不同质量分数GO的加入对GO/TiO2-g-C3N4在可见光下降解亚甲基蓝(MB)溶液的影响。结果表明:g-C3N4/TiO2与GO复合后,锐钛矿相TiO2颗粒形成小团簇附着在g-C3N4和GO片层表面,且当GO含量为15%时,TiO2形成的团簇最小,对可见光的吸收最多且光生电子-空穴对的复合率最低。可见光照射下,15%GO/TiO2-g-C3N4复合材料对MB的降解率在3 h内可达98.4%,且其降解速率常数(0.0224 min^-1)分别是纯TiO2(0.0015 min^-1)和g-C3N4/TiO2(0.0025 min^-1)的15倍和9倍。 展开更多
关键词 g-C3N4/TiO2 GO 异质结 可见光催化
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Sulfur-doped g-C3N4/TiO2 S-scheme heterojunction photocatalyst for Congo Red photodegradation 认领 引用 被引量：76
15
作者 Juan Wang Guohong Wang +2 位作者 Bei Cheng Jiaguo Yu Jiajie Fan 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第1期56-68,共13页
Constructing step-scheme(S-scheme)heterojunctions has been confirmed as a promising strategy for enhancing the photocatalytic activity of composite materials.In this work,a series of sulfur-doped g-C3N4(SCN)/TiO2 S-sc... Constructing step-scheme(S-scheme)heterojunctions has been confirmed as a promising strategy for enhancing the photocatalytic activity of composite materials.In this work,a series of sulfur-doped g-C3N4(SCN)/TiO2 S-scheme photocatalysts were synthesized using electrospinning and calcination methods.The as-prepared SCN/TiO2 composites showed superior photocatalytic performance than pure TiO2 and SCN in the photocatalytic degradation of Congo Red(CR)aqueous solution.The significant enhancement in photocatalytic activity benefited not only from the 1D well-distributed nanostructure,but also from the S-scheme heterojunction.Furthermore,the XPS analyses and DFT calculations demonstrated that electrons were transferred from SCN to TiO2 across the interface of the SCN/TiO2 composites.The built-in electric field,band edge bending,and Coulomb interaction synergistically facilitated the recombination of relatively useless electrons and holes in hybrid when the interface was irradiated by simulated solar light.Therefore,the remaining electrons and holes with higher reducibility and oxidizability endowed the composite with supreme redox ability.These results were adequately verified by radical trapping experiments,ESR tests,and in situ XPS analyses,suggesting that the electron immigration in the photocatalyst followed the S-scheme heterojunction mechanism.This work can enrich our knowledge of the design and fabrication of novel S-scheme heterojunction photocatalysts and provide a promising strategy for solving environmental pollution in the future. 展开更多
关键词 TiO2 nanofiber Sulfur-doped g-C3N4 Step-scheme heterojunction photocatalysis In situ XPS S-scheme mechanism
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In situ construction of protonated g-C3N4/Ti3C2 MXene Schottky heterojunctions for efficient photocatalytic hydrogen production 认领 引用 被引量：30
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作者 Haotian Xu Rong Xiao +3 位作者 Jingran Huang Yan Jiang Chengxiao Zhao Xiaofei Yang 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第1期107-114,共8页
Converting sustainable solar energy into hydrogen energy over semiconductor-based photocatalytic materials provides an alternative to fossil fuel consumption.However,efficient photocatalytic splitting of water to real... Converting sustainable solar energy into hydrogen energy over semiconductor-based photocatalytic materials provides an alternative to fossil fuel consumption.However,efficient photocatalytic splitting of water to realize carbon-free hydrogen production remains a challenge.Heterojunction photocatalysts with well-defined dimensionality and perfectly matched interfaces are promising for achieving highly efficient solar-to-hydrogen conversion.Herein,we report the fabrication of a novel type of protonated graphitic carbon nitride(PCN)/Ti3C2 MXene heterojunctions with strong interfacial interactions.As expected,the two-dimensional(2D)PCN/2D Ti3C2 MXene interface heterojunction achieves a highly improved hydrogen evolution rate(2181μmol∙g‒1)in comparison with bulk g-C3N4(393μmol∙g‒1)and protonated g-C3N4(816μmol∙g‒1).The charge-regulated surfaces of PCN and the accelerated charge transport at the face-to-face 2D/2D Schottky heterojunction interface are the major contributors to the excellent hydrogen evolution performance of the composite photocatalyst. 展开更多
关键词 g-C3N4 Ti3C2 Hybridization Schottky heterojunction Protonation Photocatalytic hydrogen production
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g-C_3N_4/TiO_2对亚甲基蓝光催化性能研究 认领 引用 被引量：8
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作者 傅遍红 李增霞 +2 位作者 郭淑慧 傅敏 刘思齐 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期14071-14076,14082,共6页
采用偏钛酸为钛前驱体,三聚氰胺为氮源,制备g-C3N4/TiO2复合纳米光催化材料,研究不同原料配比、焙烧温度及不同焙烧时间制备的g-C3N4/TiO2光催化材料对亚甲基蓝以可见光激发降解亚甲基蓝溶液,考察其光催化活性,采用紫外-可见吸收(UV-Vis... 采用偏钛酸为钛前驱体,三聚氰胺为氮源,制备g-C3N4/TiO2复合纳米光催化材料,研究不同原料配比、焙烧温度及不同焙烧时间制备的g-C3N4/TiO2光催化材料对亚甲基蓝以可见光激发降解亚甲基蓝溶液,考察其光催化活性,采用紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱、三维荧光(FS)光谱进行机理研究。 展开更多
关键词 g-C3N4/TiO2 亚甲基蓝 光催化
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g-C_3N_4/TiO_2光催化剂的制备及其性能研究 认领 引用 被引量：11
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作者 周万娇 傅敏 +1 位作者 李晶 马海燕 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期11-17,共7页
以三聚氰胺和工业偏钛酸为原料,制备g-C_3N_4/Ti O_2复合催化剂,以NOx为目标反应物,评价LED光照下,工业偏钛酸与三聚氰胺质量比、锻烧时间和锻烧温度对该复合物光催化性能的影响。用X射线衍射(XRD)、N_2-物理吸附(N_2-BET)、傅里叶红外... 以三聚氰胺和工业偏钛酸为原料,制备g-C_3N_4/Ti O_2复合催化剂,以NOx为目标反应物,评价LED光照下,工业偏钛酸与三聚氰胺质量比、锻烧时间和锻烧温度对该复合物光催化性能的影响。用X射线衍射(XRD)、N_2-物理吸附(N_2-BET)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光漫反射吸收光谱(UV-Vis/DRS)和荧光光谱等对催化剂进行结构表征。结果表明:制备的g-C_3N_4/Ti O_2复合物禁带宽度降低到2.42 e V,在紫外和可见光范围均表现较强的吸收,比表面积增大,光生电子和空穴复合率降低,且当锻烧温度为500℃、锻烧时间为1.0 h、偏钛酸与三聚氰胺的质量比为1∶2时,复合催化剂的可见光活性最高,30 min内对NOx的去除率为51.30%,比纯g-C_3N_4提高21.72%。 展开更多
关键词 g-C3N4/TiO2光催化剂 光催化 LED光照 NOx处理
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Sulfur-mediated photodeposition synthesis of NiS cocatalyst for boosting H2-evolution performance of g-C3N4 photocatalyst 认领 引用 被引量：17
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作者 Min Wang Jingjing Cheng +3 位作者 Xuefei Wang Xuekun Hong Jiajie Fan Huogen Yu 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第1期37-45,共9页
Modification of nickel sulfide cocatalysts is considered to be a promising approach for efficient enhancement of the photocatalytic hydrogen production performance of g-C3N4.Providing more NiS cocatalyst to function a... Modification of nickel sulfide cocatalysts is considered to be a promising approach for efficient enhancement of the photocatalytic hydrogen production performance of g-C3N4.Providing more NiS cocatalyst to function as active sites of g-C3N4 is still highly desirable.To realize this goal,in this work,a facile sulfur-mediated photodeposition approach was developed.Specifically,photogenerated electrons excited by visible light reduce the S molecules absorbed on g-C3N4 surface to S^2‒,and subsequently NiS cocatalyst is formed in situ on the g-C3N4 surface by a combination of Ni2+and S2‒due to their small solubility product constant(Ksp=3.2×10^‒19).This approach has several advantages.The NiS cocatalyst is clearly in situ deposited on the photogenerated electron transfer sites of g-C3N4,and thus provides more active sites for H2 production.In addition,this method utilizes solar energy with mild reaction conditions at room temperature.Consequently,the synthesized NiS/g-C3N4 photocatalyst achieves excellent hydrogen generation performance with the performance of the optimal sample(244μmol h^‒1 g^‒1)close to that of 1 wt%Pt/g-C3N4(316μmol h^‒1 g^‒1,a well-known excellent photocatalyst).More importantly,the present sulfur-mediated photodeposition route is versatile and facile and can be used to deposit various metal sulfides such as CoSx,CuSx and AgSx on the g-C3N4 surface,and all the resulting metal sulfide-modified g-C3N4 photocatalysts exhibit improved H2-production performance.Our study offers a novel insight for the synthesis of high-efficiency photocatalysts. 展开更多
关键词 g-C3N4 NiS Co-catalyst Sulfur-mediated photodeposition H2 Photocatalysis
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TiO2/g-C3N4在泡沫陶瓷表面的负载及光催化空气净化性能增强 认领 引用 被引量：7
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作者 孙艳娟 王瑞 +2 位作者 董帆 何詠基 吴忠标 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期2265-2274,共10页
以市售P25(TiO_2)和g-C_3N_4为原料,以多孔氧化铝泡沫陶瓷为载体,进行了负载型光催化组件的设计与环境应用.运用浸渍提拉-热处理法制备负载P25/g-C_3N_4的泡沫陶瓷组件,对其微结构进行了表征测试,并将其应用于空气中NO的去除.结果表明,P... 以市售P25(TiO_2)和g-C_3N_4为原料,以多孔氧化铝泡沫陶瓷为载体,进行了负载型光催化组件的设计与环境应用.运用浸渍提拉-热处理法制备负载P25/g-C_3N_4的泡沫陶瓷组件,对其微结构进行了表征测试,并将其应用于空气中NO的去除.结果表明,P25/g-C_3N_4在氧化铝泡沫陶瓷表面负载牢固,P25/g-C_3N_4禁带结构匹配有利于光生电荷的分离.研究了P25/g-C_3N_4比例对光催化性能的影响,当g-C_3N_4占P25的量为30%时,负载组件的光催化性能最佳,对NO的去除率达到79.6%.在5次循环反应后,负载型光催化剂表现出良好的稳定性.本研究为P25/g-C_3N_4复合光催化剂的空气净化应用提供了思路和技术基础. 展开更多
关键词 载体 负载 TiO2/g-C3N4 可见光催化 NO污染
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