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g-C_(3)N_(4)/PDS光催化降解阿特拉津的效能及机理研究 被引量：3
1
作者 谭凤训 陈永凯 +4 位作者 王榕 罗从伟 武道吉 杨璐冰 张震 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期91-98,共8页
为解决阿特拉津(ATZ)造成的水体污染问题,以三聚氰胺为前驱体,通过热聚合的方法成功制备了石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并通过X射线衍射光谱(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)对其结构及形貌进行了表征;同时探究了在可见光条件下g-C_(3)N_(4)... 为解决阿特拉津(ATZ)造成的水体污染问题,以三聚氰胺为前驱体,通过热聚合的方法成功制备了石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并通过X射线衍射光谱(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)对其结构及形貌进行了表征;同时探究了在可见光条件下g-C_(3)N_(4)与过二硫酸盐(PDS)耦合体系降解ATZ的效能。动力学研究证实,在可见光下g-C_(3)N_(4)与PDS具有明显的协同效应,其对ATZ的降解明显优于g-C_(3)N_(4)/Vis、PDS/Vis及g-C_(3)N_(4)/PMS(过一硫酸盐)/Vis体系。在优化实验参数的过程中发现,适度增加PDS的浓度和g-C_(3)N_(4)的用量、降低溶液的pH能有效促进ATZ的降解;但Cl^(-)、CO_(3)^(2-)/HCO_(3)^(-)、NO_(3)^(-)和天然有机物(NOM)的存在却对降解表现出了不同程度的抑制。自由基淬灭实验和电子顺磁共振(EPR)结果表明,体系中的h^(+)、·OH、SO_(4)^(·-)和O_(2)^(·-)是导致ATZ降解的主要活性物种,以此为基础提出了在g-C_(3)N_(4)/PDS/Vis体系中ATZ降解的增强机制。根据液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)测定的中间产物,推测了ATZ可能的降解路径。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 过二硫酸盐(PDS) 阿特拉津 光催化 协同效应
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g-C_(3)N_(4)基光催化剂的改性制备及在废水处理中的应用 被引量：3
2
作者 苏荣军 姜灏 +4 位作者 魏澜 王俊豪 赵志晨 朱相成 张广山 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期55-58,59-61,共7页
石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是具有二维层状结构的无金属半导体材料,以低成本富氮材料为前驱体就可制得。g-C_(3)N_(4)具有合适的禁带宽度、良好的热稳定性和化学稳定性以及绿色环保无污染等优点,被广泛应用于产氢、降解有机染料及CO_(2... 石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))是具有二维层状结构的无金属半导体材料,以低成本富氮材料为前驱体就可制得。g-C_(3)N_(4)具有合适的禁带宽度、良好的热稳定性和化学稳定性以及绿色环保无污染等优点,被广泛应用于产氢、降解有机染料及CO_(2)的还原等领域,因此在光催化领域有着诱人的应用前景。但纯g-C_(3)N_(4)比表面积小、光生载流子易复合,使其光催化性能受到一定的影响,所以需要不同的制备及改性方法来提高其光催化性能。归纳了g-C_(3)N_(4)的制备及改性方法,综述了近年来g-C_(3)N_(4)在印染、抗生素、重金属和农药等生产废水处理中的应用,并对g-C_(3)N_(4)今后在合成、改性方面的研究进行了展望。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳 废水处理 光催化剂
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α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合物的合成及光催化还原Cr(Ⅵ)的实验设计 被引量：2
3
作者 张永才 侯振华 +2 位作者 吴迪 毕昌军 侯建华 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第9期6-11,共6页
为解决赤铁矿(α-Fe_(2)O_(3))和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))光催化活性低的问题,设计了一种采用液固混合-焙烧制取α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的方法。通过在可见光照射下光催化还原Cr(Ⅵ)实验研究合成的α-Fe_(2)O_(3)/g... 为解决赤铁矿(α-Fe_(2)O_(3))和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))光催化活性低的问题,设计了一种采用液固混合-焙烧制取α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的方法。通过在可见光照射下光催化还原Cr(Ⅵ)实验研究合成的α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合物的光催化性能,并通过光电化学性能测试及能带结构分析探究其光催化活性增大的原因。结果表明:所合成的α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合物具有显著优于α-Fe_(2)O_(3)和g-C_(3)N_(4)的光催化活性,其光催化还原Cr(Ⅵ)的反应速率常数(k)为0.026 min^(-1),分别是g-C_(3)N_(4)(k=0.004 min^(-1))的6.5倍和α-Fe_(2)O_(3)(k=0.003 min^(-1))的8.7倍;α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合物为Ⅰ型异质结,能有效提高光生空穴与电子的分离及转移效率,是导致其光催化活性升高的原因。所设计的合成方法简单易行、成本低且合成的α-Fe_(2)O_(3)/g-C_(3)N_(4)复合物光催化还原Cr(Ⅵ)性能好,为Cr(Ⅵ)废水处理开发了一种有应用潜力的可见光催化剂。 展开更多
关键词 赤铁矿 石墨相氮化碳 复合物 光催化 六价铬还原
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Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4) /BiVO_(4) 复合光催化体系降解盐酸四环素机理研究 被引量：5
4
作者 许洋 蒲生彦 +1 位作者 季雯雯 杨曾 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2841-2849,共9页
为提高钒酸铋(BiVO_(4))对盐酸四环素(TC-HCl)在水溶液中的降解效率,以银基材料(Ag/Ag_(2)O)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))共同改性BiVO_(4),通过水热法、煅烧法、湿浸渍法、沉淀和热分解法分步制备了Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)... 为提高钒酸铋(BiVO_(4))对盐酸四环素(TC-HCl)在水溶液中的降解效率,以银基材料(Ag/Ag_(2)O)和石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))共同改性BiVO_(4),通过水热法、煅烧法、湿浸渍法、沉淀和热分解法分步制备了Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)四元复合材料;采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)及紫外-可见漫反射光谱法(UV-vis DRS)等方法对复合材料的形貌结构、元素分布及光学性质进行了表征.结果表明:①沉积了Ag/Ag_(2)O粒子后,复合材料对TC-HCl的吸附能力显著提高.②纳米Ag粒子的表面等离子体共振效应(SPR)以及g-C_(3)N_(4)的协同作用拓宽了光响应范围,表现出更好的光催化性能.③相较于BiVO_(4)、g-C_(3)N_(4)及g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4),该复合材料对TC-HCl的降解效果最佳,降解率可达89.19%,且经过4次循环使用后仍能保持74.8%的降解率.④UV-vis及XPS分析证明,该复合材料的可见光响应拓展至548 nm,可吸收更多可见光.⑤体系自由基捕获试验证明,·O_(2)^(-)和h+在光催化降解TC-HCl过程中发挥主要作用,且h+的作用大于·O_(2)^(-).研究显示,Ag/Ag_(2)O/g-C_(3)N_(4)/BiVO_(4)是一种高效稳定的复合光催化剂,其在处理TC-HCl抗生素废水方面具有潜在的应用前景. 展开更多
关键词 光催化 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 氧化银 钒酸铋(BiVO_(4))
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g-C_(3)N_(4)/Pb复合材料制备及其在铅炭电池负极材料中的应用
5
作者 谢发之 张道德 +4 位作者 杨少华 宋恒帅 张梦 方亮 邵永刚 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1541-1551,共11页
为改善铅炭电池的析氢缺陷,提高电池循环使用寿命,以尿素为前驱体制备层状石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并将其作为添加剂制备铅炭电池负极板,以活性炭(AC)为对照,研究了g-C_(3)N_(4)结构和添加量对铅炭电池电化学性能的影响。结果表明:g... 为改善铅炭电池的析氢缺陷,提高电池循环使用寿命,以尿素为前驱体制备层状石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),并将其作为添加剂制备铅炭电池负极板,以活性炭(AC)为对照,研究了g-C_(3)N_(4)结构和添加量对铅炭电池电化学性能的影响。结果表明:g-C_(3)N_(4)的加入使析氢反应(HER)得到明显抑制,-1.5 V下1wt%gC_(3)N_(4)负极板的析氢电流仅为AC负极板的5%。交流阻抗谱图显示1wt%g-C_(3)N_(4)和AC负极材料阻抗(Rs)为0.19868Ω和1.749Ω。更重要的是1wt%g-C_(3)N_(4)负极板比电容比1wt%AC负极板高344%。在5 000 h高倍率部分荷电态(HRPSoC)下的电池循环寿命测试中,加入g-C_(3)N_(4)后电池寿命比加入AC提升62%。500次循环后,电池容量保持率仍有70%。g-C_(3)N_(4)可有效抑制析氢反应,提高比电容从而延长电池循环寿命,且成本低廉,可作为一种新的负极添加剂来改善铅炭电池性能。 展开更多
关键词 铅炭电池 负极添加剂 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 析氢缺陷 循环寿命 析氢反应(HER)
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原位合成Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料的储锂性能 被引量：1
6
作者 张林森 郭春朵 +1 位作者 宋延华 樊云飞 《电池》 CAS 北大核心 2021年第1期13-16,共4页
采用固相法在石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))片层中原位生长纳米氮化镍(Ni_(3)N)颗粒,得到三维结构的Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料。通过XRD、SEM、HR-TEM、拉曼光谱和电化学测试等方法,对复合材料进行分析。Ni_(3)N纳米颗粒均匀地分散在g... 采用固相法在石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))片层中原位生长纳米氮化镍(Ni_(3)N)颗粒,得到三维结构的Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料。通过XRD、SEM、HR-TEM、拉曼光谱和电化学测试等方法,对复合材料进行分析。Ni_(3)N纳米颗粒均匀地分散在g-C_(3)N_(4)中,Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)复合材料具有良好的倍率性能和循环稳定性。在0.01~3.00 V充放电,当电流为0.1 A/g时,Ni_(3)N/g-C_(3)N_(4)-3复合材料的首次可逆比容量为968 mAh/g,高于Ni_(3)N的633 mAh/g;当电流为1.0 A/g时,第400次循环的比容量高于600 mAh/g。 展开更多
关键词 锂离子电池 氮化镍(ni_(3)n) 石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 储能性能 高倍率 原位合成 负极
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g-C_(3)N_(4)材料在光催化能源转换领域的新进展 被引量：5
7
作者 赵梦迪 李永利 王金淑 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期641-653,共13页
类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为当前光催化领域的热点材料,尽管在可见光响应范围和载流子的迁移/分离方面不如人意,但其不含金属、稳定性好,结构易于调控等优点依然备受关注,尤其是近年来基于g-C_(3)N_(4)的形貌与电子结构调控取得... 类石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))作为当前光催化领域的热点材料,尽管在可见光响应范围和载流子的迁移/分离方面不如人意,但其不含金属、稳定性好,结构易于调控等优点依然备受关注,尤其是近年来基于g-C_(3)N_(4)的形貌与电子结构调控取得了大量的突破性进展.本文系统地综述了针对g-C_(3)N_(4)缺陷的不同改性和优化方法,从形貌调控、结构优化、构建异质结三方面介绍了g-C_(3)N_(4)光催化材料的最新研究进展,重点阐述了针对改善光催化分解水效率的各种改性优化策略.以材料的维度尺寸作为切入点介绍了不同形貌g-C_(3)N_(4)的制备方法,从掺杂与缺陷调控角度总结了g-C_(3)N_(4)结构与光生载流子分离以及催化性能的关系,并且依据不同异质结类型归纳了g-C_(3)N_(4)基光催化材料体系.最后,对g-C_(3)N_(4)基光催化材料今后的发展与面临的挑战进行了展望和总结. 展开更多
关键词 类石墨相氮化碳(g-c_(3)n_(4)) 形貌调控 结构优化 异质结构建 光催化析氢
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BiOCl/g-C_(3)N_(4)-Br光催化降解罗丹明B
8
作者 孙天奇 陈勇号 +3 位作者 巫衡 朱雨婷 董延茂 赵丹 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期196-204,共9页
采用原位生长法制备了二元异质结光催化剂BiOCl/g-C_(3)N_(4)-Br,运用多种技术手段对其进行了表征,考察了BiOCl/g-C_(3)N_(4)-Br在模拟可见光照射下对罗丹明(RhB)的光催化降解性能。表征结果显示,BiOCl附着在g-C_(3)N_(4)-Br表面,二者... 采用原位生长法制备了二元异质结光催化剂BiOCl/g-C_(3)N_(4)-Br,运用多种技术手段对其进行了表征,考察了BiOCl/g-C_(3)N_(4)-Br在模拟可见光照射下对罗丹明(RhB)的光催化降解性能。表征结果显示,BiOCl附着在g-C_(3)N_(4)-Br表面,二者之间形成了Z-scheme异质结。实验结果表明:BiOCl/g-C_(3)N_(4)-Br催化剂比g-C_(3)N_(4)-Br和BiOCl具有更高的光催化活性,在RhB质量浓度20 mg/L、BiOCl/2%-g-C_(3)N_(4)-Br(g-C_(3)N_(4)-Br质量分数为2%)加入量0.5 g/L的条件下,经日光灯(14 W)照射90 min后,RhB去除率可达98%;经过4次循环实验后,RhB去除率从98%逐渐降低至90%,表现出良好的稳定性和可重复利用性。BiOCl/2%-g-C_(3)N_(4)-Br光催化降解RhB过程中发生的氧化还原反应分别在BiOCl和g-C_(3)N_(4)-Br的表面进行,BiOCl与g-C_(3)N_(4)-Br之间高度紧密的接触面形成了Z-scheme异质结,实现了电子和空穴的快速分离,降低了二者在催化剂内部的复合速率,提高了催化性能。 展开更多
关键词 光催化 异质结 石墨相氮化碳 氯氧化铋 罗丹明B
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改性类石墨相氮化碳复合催化剂可见光催化还原水中Cr6+的研究 被引量：4
9
作者 李金英 孙海峰 +1 位作者 赵旭 杨春维 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期267-271,共5页
Cr6+是高毒性重金属污染物,一般采取还原而降低毒性的方法对其进行处置。光催化还原技术以其经济实用性、简单易操作等优点,成为处理Cr6+具有应用前景的方法之一。将类石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片(g-NCN)进行苝四羧酸二酰亚胺(PTCDA)修... Cr6+是高毒性重金属污染物,一般采取还原而降低毒性的方法对其进行处置。光催化还原技术以其经济实用性、简单易操作等优点,成为处理Cr6+具有应用前景的方法之一。将类石墨相氮化碳(g-C3N4)纳米片(g-NCN)进行苝四羧酸二酰亚胺(PTCDA)修饰,成功制备具有可见光响应的PI-g-NCN光催化剂。PI-g-NCN在波长大于420nm可见光条件下可高效光催化还原Cr6+,在5%PI-g-NCN催化剂投加量1g/L、甲醇体积比浓度为3%的反应条件下,100mg/L Cr6+60min内还原率达100%,反应过程遵循准一级动力学规律。PI-g-NCN光催化剂具有较好的稳定性,循环反应4次,其Cr6+还原率仍可达99.34%。 展开更多
关键词 光催化 石墨相氮化碳 苝四羧酸二酐 cr6+
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CdS-石墨相氮化碳复合光催化剂的制备及其光催化性能 被引量：3
10
作者 鲁浈浈 张琪 栗思琪 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期662-673,共12页
以硫脲和四水合硝酸镉为前驱体,设计了低比例、高比例两种不同石墨相氮化碳(g-C3N4)与CdS质量比,以简单的软化学法制备了CdS-g-C3N4复合光催化剂,采用SEM、XRD、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、FTIR、物理吸附等对CdS-g-C3N4复合光... 以硫脲和四水合硝酸镉为前驱体,设计了低比例、高比例两种不同石墨相氮化碳(g-C3N4)与CdS质量比,以简单的软化学法制备了CdS-g-C3N4复合光催化剂,采用SEM、XRD、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、FTIR、物理吸附等对CdS-g-C3N4复合光催化剂的结构和性能进行表征,并通过NO光催化降解实验探究了CdS-g-C3N4复合光催化剂在可见光下的光催化活性。结果表明:低CdS质量比的CdS-g-C3N4复合光催化材料中,当CdS与g-C3N4质量比为7%时,CdS-g-C3N4复合光催化剂的降解效果最好,降解率达31%;低g-C3N4质量比的CdS-g-C3N4复合光催材料中,当g-C3N4与CdS的质量比为5%时,CdS-g-C3N4复合光催化剂的降解效果最佳,降解率为36%。CdS与g-C3N4质量比为大比例的CdS-g-C3N4复合光催化剂中,当CdS与g-C3N4的质量比为4∶1时,CdS-g-C3N4复合光催化剂的降解效率最高,达33%。且g-C3N4与CdS质量比为5%的CdS-g-C3N4复合光催化剂具有良好的光稳定性,降解效果最佳。 展开更多
关键词 石墨相氮化碳(g-c3n4) cDS 异质结 nO 复合光催化剂
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