介孔石墨相氮化碳(mpg-C3N4)的制备及光催化性能研究

作者：孔祥乾; 许士洪; 李晔; 李登新

来源：武汉理工大学学报, 2016, 38(06): 73-78.

• 介孔氮化碳
• 高比表面积
• 光催化
• 甲基橙
• 电子-空穴对

以胶态二氧化硅(SiO2)为模板,单氰胺(CH2N2)为前驱体制备了高效可见光催化活性的介孔石墨相氮化碳(mpg-C3N4)。采用X-射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、比表面积测试(BET)和紫外-可见光谱(UV-vis)等测试手段对其物理化学特性及形貌结构进行了表征和分析。TEM结果表明,前驱体单氰胺反向复制了胶态二氧化硅模板,mpg-C3N4具有介孔结构;BET结果表明,mpg-C3N4的比表面积(3694 m2/g)和孔容(0.130.35m3/g)可根据模板的加入量进行调节。光催化降解实验表明,mpg-C3N4的催化效果明显优于直接煅烧前驱体制备的氮化碳(bulk g-C3N4)。且煅烧温度550℃,恒温时间4h,SiO2和CH2N2质量比为1.2时制备的mpg-C3N4光催化活性最高,2.5h对甲基橙降解率接近100%。催化机理分析实验表明,mpg-C3N4光催化降解甲基橙过程中(h+)和(·O-2)起主要作用,而(·OH)作用较小。

• 单位
  武汉理工大学; 环境科学与工程学院; 东华大学