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第卷第期广州化工..
年月.
石墨相氮化碳改性及其光催化应用研究进展木
谢运超,常飞,李晨露,陈娟,罗洁茹,张健
上海理工大学环境与建筑学院,上海
摘要:石墨相氮化碳—因其具有独特的电子结构、高催化活性、化学与热稳定性好、无毒且制备简易、不含金属
等特点,受到全世界研究人员的关注,具有非常广阔的应用前景。本文介绍了石墨相氮化碳—,掺杂、半导体复合、染料敏
化、片层剥离等改性研究方面的动态和主要成果,并介绍了其作为光催化材料应用的研究进展。
关键词:研究进展;—;改性;光催化
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:———
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氮化碳存在五种同素异形体,即仪相、相、立方相、准能。
立方相和石墨相,其中石墨相氮化碳在室温下最为稳定⋯。石等将双氰胺与离子液体混合高温煅烧后
墨相氮化碳因其化学热稳定性好、无毒且原料易得、不含金属得到磷掺杂—,分析表明取代了结构中的元素,
等优异的性能而受到世界各国科研工作者的广泛关注。特别少量的元素掺杂虽然未改变—结构,但明显改变了其
是近年来等首次发现石墨相氮化碳具有优异的光催化电子结构,光电流明显高于未掺杂的—。
分解水制氢性能更是引起了人们浓厚的研究兴趣。本文介绍了等通过热解三聚氰胺与氧化硼混合物制备了硼掺杂
石墨相氮化碳—掺杂、半导体复合、染料敏化、片层剥碳化氮,光谱分析表明元素取代了其结构单元上的元
离等改性研究方面的动态和主要成果,并介绍了其作为光催化素,光催化降解染料实验可知的掺杂同时提高了催化剂对染
材料应用的研究进展。料和光的吸收,因此罗丹明的光分解效率也相应提高。
等在’气氛里下煅烧合成出具有独特电子
—的改性结构的掺杂—,分析表明元素取代了氮化碳结
构单元中的元素。在和的情况下硫掺杂—
为了改善—的可见光催化活性及选择性,改善其表光分解水制氢的催化效率分别比纯—
面性能,研究采用了各种方法,包括非金属掺杂、金属掺杂、.倍。
半导体复合、染料敏化和剥离单层。等煅烧与双氰胺合成出掺杂的—。
. 非金属掺杂掺杂样品在光分解水制备氢气反应中表现出比纯—更
近年来,可以对—进行改性的非金属元素包括、高的催化活性,同时也很大程度上提高了光催化苯氧化为苯酚
的反应活性。
、、、、等,一般认为这些非金属元素取代了一一三
嗪结构单元中的、、元素,形成的—晶格缺陷可. 金属掺杂
使光生电子一空穴对有效分离,从而有效提高其可见光催化性将少量金属离子掺杂到—结构单元中,可使其成为
基金项目:上海市教育委员会科研创新项目资助编号:;上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金编号:;教育部留
学回国人员科研启动基金教外司留号。
作者简介:谢运超一,男,硕士研究生,主要从事光催化材料制备与性能研究。
通讯作者:常飞一,男,副教授,主要从事光催化材料制备与性能研究。
第卷第期谢运超等:石墨相氮化碳改性及其光催化应用研究进展
光生电子一空穴对的浅势捕获陷阱,延长电子与空穴的复合时,环,环之间通过末端的原子相连而形成一层无限扩展
间,从而提高—光催化性能。的平面。体相—由于光生电子空穴对复合率高、比表面