高比表面积石墨化氮化碳的制备及应用.pdf

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高比表面积石墨化氮化碳的制备及应用敏��詈Q�,孙发民���洁��帕璺�,袁忠勇�李随着社会的不断发展,能源危机逐渐加重,一些新型能源的开发成为人们研究的重点。自从��年�����娶蠓⒈砉赜诠庹誘�。电极分解水制氢的论文以后,通过光催化剂分解水制氢,或者将太阳能转化为化学能的一个多相光催化体系得到人们的广泛关注。过去几十年中,不同种类的光催化剂得到广泛使用,如��、�����!�����。、��刃摹�,其中��R云浠钚愿摺⑷任榷�性好、持续性长、价格便宜、对人体无害等特性备受人们青睐。但由于��旱墓馍�缱雍涂昭ㄈ菀�发生复合,光催化效率低,带隙较宽��.�只能在紫外区显示光化学活性,对太阳能的利用率不到����。因此,如何高效利用太阳光成为近年的研究热点,除了改进技术提高原有的光催化剂性能之外,一些新的光催化剂也广受关注。氮化碳具有超高硬度、低密度、半导体性、生物相容性、特殊光学特征、能量储存容量、气体吸附容量、碱性位等特性。在氮化碳�窒嗵�口、口、第�卷第��摘要:介绍了具有高比表面积石墨化氮化碳的制备及其应用。采用引入可调的纳米孔结构��ㄓ材0宸ā⑷砟0�法�蚩刂菩蚊驳确椒ǎ�票傅玫礁弑缺砻婊�牡;�肌O啾扔谔逑嗟;�迹�弑缺砻婊�牡;�季哂懈�嗟姆从�活性位,与客体分子具有更大的接触面积,因此在实际应用中,例如光催化光电化学、碱催化等的有机多相催化,以及气体及有机污染物的吸附等领域表现出较高的反应活性。关键词:高比表面积;石墨化氮化碳;催化;吸附����������������—����狝�����������,���,�����痮�石油学报��图庸���年��文章编号:��—������一��—��.南开大学化学学院先进能源材料化学教育部重点实验室,天津���;��泄��褪�突�ぱ芯吭捍笄旎�ぱ芯恐行模�诹��笄����中图分类号:��文献标识码:��������痡.��.��—��.��.�.������琒����,������琘����阳￡��.�珹�����珻��盯�,��緄���如��托把,��,�莩間����:����—����猘������.�����,������,����—������������,���������������������;���������籧����;�����基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金项目��������和浙江师范大学“先进催化材料”教育部重点实验室开放课题基金项目第一作者:李敏,女,硕士研究生,从事多孔材料化学的研究�����������綵�����打��「酌娉����珻�����如��譺,�皉���∞�收稿日期:��—�一�������资助通讯联系人:袁忠勇,男,教授,博士,从事纳米催化材料化学方面的研究;�猰��簔������.��甤����.��.���盤�����皉�珻����瓺�抽��╮����赯���,��笨�
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多孔氮化碳的不同制备方法���������以及�������校��ɑ��化碳�—��。�捎谄涠捞氐奈锢斫峁辜暗缱幽艽��构��丁�.����允境隽己玫墓獯呋�阅躘�同时在其他领域,如能量转换����、气体的储存和捕获���、水中污染物的净化��、太阳能电池�等方面也应用良好。目前,通过有机含氮前驱体��胺、双腈胺、三聚氰胺等�人蹙鄣姆绞嚼粗票傅牡�化碳�“�В�浔缺砻婊���∮���/�N4耍�向体相氮化碳中引入孔径可调的纳米级孔结构,或改变氮化碳的纳米粒径及形貌来增加其比表面积,从而增加反应的活性位及有效接触面积,用以提高其实际应用性能。在此,笔者简单介绍了制备高比表面积氮化碳的不同方法,并总结其在光催化、光电、吸附、有机多相催化等领域的应用。��硬模板法在体相氮化碳中引入孔径可调的纳米孔结构来增加其表面积,是提高反应活性的有效途径。采用硬模板法,通过纳米浇铸�������淌纯椎溃�是人们合成孔状材料普遍采用的技术,类似于以介孔氧化硅为模板制备具有有序介孔碳的技术���年,��等�妇以介孔氧化硅����D0澹�制备出具有有序介孔结构的氮化碳���。自此,硬模板方法合成有序介孔氮化碳材料得到了深入的发展。这些有序介孔氮化碳材料具有发达的孔隙结构、大的比表面积和孑�荨⒐嬖蚺帕械目捉峁埂⒘�好的化学稳定性和优良的吸附性能,能够使物质在其孔隙内吸附并进行反应,同时能够保持自身物理化学稳定性,因此被广泛应用于催化、吸附、传感器等众多领域。利用硬模板合成介孔氮化碳材料,采用的模板剂应具有均一、完好的孔道,以及较好的热稳定性,避免高温焙烧及氢氟酸刻蚀除模板剂过程对最终材料结构的影响;采用的前驱体主要为一些含氮化合物,例如乙二胺和四氯化碳、腈胺、氨基胍类等,它们具有良好的润湿性,能够使模板剂孔道得到有效的填充,同时在焙烧过程中不容易分