【摘 要】
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g-C_3N_4由于具有优异的物理和化学特性,以及合适的能带结构,已被广泛应用于光电器件、传感器、光催化水分解制氢和降解污染物等领域。然而g-C_3N_4依然存在表面电荷分离和转移能力不佳,对可见光吸收利用效率低,活性反应位点较少等不足。针对g-C_3N_4在光催化应用中存在的问题,本文旨在通过结合不同的改性手段提高g-C_3N_4在可见光下对甲基橙的降解活性,具体内容如下:首先,利用强酸氧化g-
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g-C3N4由于具有优异的物理和化学特性,以及合适的能带结构,已被广泛应用于光电器件、传感器、光催化水分解制氢和降解污染物等领域。然而g-C3N4依然存在表面电荷分离和转移能力不佳,对可见光吸收利用效率低,活性反应位点较少等不足。针对g-C3N4在光催化应用中存在的问题,本文旨在通过结合不同的改性手段提高g-C3N4在可见光下对甲基橙的降解活性,具体内容如下:首先,利用强酸氧化g-C3N4（O-CN）,然后通过溶液回流法在氧化g-C3N4表面负载含硫的氮化碳量子点（O-CN/SCNQDs）。在最佳掺杂比例时,在可见光下对甲基橙的降解速率达到了1.43mg/（h.100mg催化剂）,是块状g-C3N4（CN）的4.46倍,块状g-C3N4掺杂量子点（CN/SCNQDs）的1.98倍。表征分析结果显示与块状g-C3N4相比在氧化g-C3N4表面更有利于量子点实现紧密的结合,同时能带结构也在氧化过程中得到调整。其次,通过煅烧前驱体法制备磷掺杂g-C3N4（P-CN）,并与含硫的氮化碳量子点结合（P-CN/SCNQDs）,研究了量子点合成过程中三聚氰胺和硫脲的配比对量子点和复合材料的影响。实验结果显示磷元素的引入能使禁带宽度变窄,增强电荷分离效率,而量子点则有利于加强光吸收能力。当三聚氰胺与硫脲的比例为1:1时,最有利于量子点的合成,复合材料在可见光下对甲基橙的降解速率为1.59mg/（h.100mg催化剂）,是磷掺杂g-C3N4的3.4倍。
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