三维大孔g-C3N4吸附和光催化还原U(Ⅵ)性能研究

作者：蒋丽; 高慧慧; 曹茹雅; 张守伟^*; 李家星^*

来源：无机材料学报, 2020, 35(03): 359-366.

• 三维大孔g-C3N4
• U(Ⅵ)
• 吸附
• 光催化还原

将易溶的U(Ⅵ)还原为微溶的U(Ⅳ)是治理放射性铀污染的有效方法。本研究以SiO2纳米球作为硬模板,通过热聚合–刻蚀制备具有连续贯通的三维大孔g-C3N4光催化剂,用于吸附–光催化还原U(Ⅵ)。材料表征结果显示:三维大孔g-C3N4比表面积显著增加,对可见光的吸收明显增强;同时具有三维有序大孔结构,并呈规则的紧密堆积结构,孔壁完整多孔,整个结构具有良好的三维连通性。吸附实验表明:三维大孔g-C3N4对U(Ⅵ)最大吸附容量可达～30.5 mg/g,该过程更符合Langmuir吸附模型,与块体g-C3N4相比吸附容量提高了～1.83倍。光催化还原实验表明:三维大孔g-C3N4具有高的光催化活性和良好的稳定性,其还原反应速率常数为～0.0142 min–1,是块体g-C3N4(～0.0024min–1)的～5.9倍。鉴于三维大孔g-C3N4具有较优异的吸附–催化还原性能,该材料有望应用于放射性废水中U(Ⅵ)的快速高效清除。

• 单位
  中国科学院等离子体物理研究所