碳掺杂pg-C3N4的制备及其光催化性能研究

摘要：

为了提高单一半导体材料的光催化活性,采用水热法制备高比表面积的多孔石墨相氮化碳(pg-C3N4),通过碳掺杂和金纳米粒子(AuNPs)负载对pg-C3 N4 进行改性得到 Au/pg-C@C3 N4复合纳米材料,并对复合材料的组成、微观结构和性能进行表征.结果显示,碳元素的引入并未破坏pg-C3 N4 原有的片层结构,但明显提高了pg-C3 N4 的比表面积(高达 158.2 m2/g);AuNPs 引入基体后,AuNPs的等离子共振效应可显著提高基体对可见光的吸收和光生电子-空穴的分离效率;当AuNPs含量为 0.5%(质量分数)时,复合纳米材料具有最佳的光催化性能(表观反应速率常数k=0.078 4 s-1).因此,通过碳掺杂和纳米 Au 负载改性pg-C3 N4 可制备高活性复合光催化剂,为今后进一步提高氮化碳基催化剂的催化活性提供了理论基础.

关键词：聚合物基复合材料、多孔石墨相氮化碳、碳掺杂、纳米Au、光催化性能、机理

所属期刊栏目：44

分类号：O643.36;TB333(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：河北省高等学校科学技术研究项目;河北省自然科学基金

在线出版日期：2023-07-19（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：256-265