K+诱导氰基修饰g-C3N4光催化剂的一步合成及性能

摘要：

为了提高石墨相氟化碳(g-C3N4)的可见光利用率,采用同时加热尿素和氢氧化钾的一步热缩合法制备K+掺杂g-C3N4(CN-Kx).XRD、SEM、TEM和EDX图谱分析表明,K+成功地掺杂在g-C3N4上;FTIR和XPS结果证实K+掺杂后g-C3N4表面有氰基生成;PL、EIS和瞬态光电流响应数据表明,掺杂后形成的氰基与K+之间具有协同作用,这有利于光生电子-空穴的分离和转移,提高光催化活性.光降解实验结果表明,优化后的CN-K0.009样品在80 min内能去除100%的罗丹明B(RhB),且RhB的降解速率达0.054 min-1,是纯氮化碳的4.2倍(降解速率为0.013 min-1);进一步的带隙分析表明,CN-K0.009的带隙从纯氮化碳的2.67 eV缩短到2.59 eV,这是由于K+辅助聚合的作用增强了可见光吸收和载流子传输.动力学研究结果表明,超氧自由基和空穴(h+)主导了RhB氧化过程.另外,CN-K0.009 同样能高效降解其他有机污染物,比如碱性品红(91.7%)、刚果红(85.7%)和四环素(74%).

关键词：石墨相氮化碳、氰基、钾离子、光催化RhB降解、电荷转移

所属期刊栏目：43

分类号：O643.36+1(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金;广西新能源材料结构与性能协同创新中心课题;广西科技计划;广西科技重大专项

在线出版日期：2023-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：295-305