【摘 要】
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g-C3N4因其在光催化析氢和降解污染物中的作用而受到广泛关注。但是,体相的氮化碳（BCN）存在许多不足之处,例如,光吸收能力差、光生电子的寿命短和反应活性位点少等。本研究采用元素掺杂和形貌控制两种策略协同作用增强其活性。本研究采用节能低功耗的白光LED灯（10 W）作为可见光进行光催化析氢反应,在实际应用中具有很大的潜力。此外,还以氙灯（300 W）作为可见光源来评价光催化剂在光催化降解有机污染
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（21878257,钒酸铋晶面Z-型光催化材料可控制备与光解水制氢活性增强机理）； 国家自然科学基金项目(21276220,PMMA-YAG:Ce3+纳米有机复合荧光发光材料的可控制备与光增强研究)； 江苏省重点研发计划项目-社会发展（BE2020671,微痕量硝基芳香族化合物荧光 MOFs-QCM 检测设备研
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g-C3N4因其在光催化析氢和降解污染物中的作用而受到广泛关注。但是,体相的氮化碳（BCN）存在许多不足之处,例如,光吸收能力差、光生电子的寿命短和反应活性位点少等。本研究采用元素掺杂和形貌控制两种策略协同作用增强其活性。本研究采用节能低功耗的白光LED灯（10 W）作为可见光进行光催化析氢反应,在实际应用中具有很大的潜力。此外,还以氙灯（300 W）作为可见光源来评价光催化剂在光催化降解有机污染物方面的性能。首先以硝酸镍作为镍源,三聚氰胺二硝酸盐作为前驱体,制备了一种镍掺杂g-C3N4纳米片。制备的Ni掺杂g-C3N4纳米片在可见光下具有优异的光催化析氢性能,最佳样品的析氢速率达到了1510.99μmol·g-1·h-1。其优异的光催化性能来源于纳米片状结构与Ni原子掺杂的协同作用,这为制备高性能的g-C3N4光催化剂提供了一种简单有效的方法,也为合成其他高性能的光催化材料提供了思路。然后,以绿色无毒离子液体BMIPF6为P源,合成了P掺杂g-C3N4纳米片。P原子通过形成P-N键成功地掺杂到g-C3N4纳米片（NCN-P）的框架中。优化后的NCN-P-7样品在白光LED照射下产氢率为3263.99μmol·g-1·h-1,是BCN的11.6倍以上。此外,它还表现出良好的光催化降解四环素效率,在1小时时达到80%（100 mg的光催化剂分散于100 ml的四环素水溶液（30 mg/L））。经过优化的NCN-P-7样品在循环测试后仍保持稳定的光催化性能,这使其在太阳能利用和有机物污染物去除方面具有广阔的应用前景。最后,以三聚氰胺二硝酸盐作为前驱体,硼氢化钠为B源和Na源,并通过控制升温速率和热后处理相结合的方式,成功地制备了B/Na共掺杂的多孔氮化碳纳米薄片。得益于多孔纳米片结构和B/Na共掺杂的协同作用,B/Na共掺杂的多孔氮化碳纳米薄片获得了优异的光催化析氢性能(5971.51μmol·g-1·h-1),和高效的光催化降解TC性能,在30分钟时光催化降解四环素效率达到了78.39%（10 mg的光催化剂分散于100 ml的四环素水溶液（30 mg/L））。这为合成高效的半导体光催化剂提供了一种新思路。图42幅,表4个,参考文献152篇。
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