论文部分内容阅读
光催化技术可以直接运用太阳能将有机污染物氧化降解为CO2、H2O以及其它多种无机盐离子，是一种令人满意的环境友好类污染治理的前沿技术。但是TiO2、ZnO等传统的光催化剂在应用上存在一些不足，如较宽的带隙导致对太阳光的利用率低，光生电子空穴对复合太快，资源储备有限，稳定性较差，难以回收再利用等等。虽然很多研究人员对传统光催化剂的改性已经进行了深入的研究，但传统的光催化材料仍然不能满足实际应用中的要求。所以，开发一种高效率的可见光催化剂引起了很多研究人员极大的兴趣。本文基于光催化发展中存在的问题，采用一步退火法制备一系列高性能的g-C3N4/g-C3N4可见光催化剂，并进行一系列的测试表征。具体内容如下: (1)采用一步退火方法，即运用马弗炉将混合在一起的三聚氰胺和尿素在密封的坩埚内退火来制备两种C3N4的复合体系材料。通过调控前驱体材料的用量，制备了不同比例的g-C3N4/g-C3N4复合材料。实验结果表明，g-C3N4/g-C3N4复合结构在可见光下降解染料罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)表现出强的光催化活性。最佳比例的全降解时间达到短短的12分钟。这是由于复合材料的协同作用，极大提升了两半导体界面间光生载流子的运动，进而促进了光生电子空穴对的分离，从而提高了材料的光催化性质。 (2)同样利用一次退火的方法制备以三聚氰胺和硫脲为原料复合体系材料（g-C3N4/g-C3N4），在可见光照射下降解RhB和裂解水产氢。与单独的C3N4相比，g-C3N4/g-C3N4复合材料展示了更好的光催化性能。同时，经过四次循环之后，该复合体系材料的光催化性能几乎不变，说明材料具备很好的稳定性。由此证明这种材料在污水处理和制备清洁能源方面有非常高的研究价值。