三维g-C3 N4泡沫负载Cu(OH)2纳米片的制备及其光催化还原CO2性能

摘要：

为了改善g-C3 N4光催化还原CO2过程中的气体传质、吸附和光生电荷分离效率,分别从泡沫孔结构构筑和构建异质结两方面进行光催化材料设计.采用表面活性剂发泡法制备g-C3 N4泡沫(g-C3 N4 Foam),以此为基体通过化学镀铜和氢氧化处理制备g-C3 N4泡沫负载Cu(OH)2纳米片(Cu(OH)2/CNF)复合材料,对其结构和光催化性能进行分析.结果表明:g-C3 N4 Foam和Cu(OH)2/CNF均展现出发达的三维微米孔网络结构,这种结构可从动力学层面优化CO2在气-固催化反应中的传质和吸附,使CO2吸附容量分别达到3.97 cm3/g和3.59 cm3/g,为g-C3 N4粉末的2.96倍和2.68倍;同时,Cu(OH)2/CNF样品中还形成大量二维Cu(OH)2纳米片结构,不仅可以拓宽复合材料的光利用范围,还可通过g-C3 N4/Cu(OH)2异质结的构建促进光生电子向Cu(OH)2表面转移,提升光生电荷分离效率;制备的Cu(OH)2/CNF复合样品CO产率达到11.041μmol·g-1·h-1,为g-C3 N4 Foam和g-C3 N4粉末样品的2.76倍和6.83倍.

关键词：g-C3 N4泡沫、Cu(OH)2纳米片、CO2吸附、光生电荷分离、光催化还原CO2

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分类号：O643.36(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;湖北省自然科学基金;湖北省自然科学基金;湖北省教育厅科学技术研究项目

在线出版日期：2023-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：141-150