pg-C_(3)N_(4)/CQDs复合物可见光下光催化产过氧化氢的性能研究

作者：罗一飞; 石建惠; 王辉; 杨恬甜; 居晨珂

来源：太原理工大学学报, 2022, 1-8.

• 多孔石墨相氮化碳
• 碳量子点
• 可见光
• 光催化产过氧化氢

光催化产过氧化氢（H_(2)O_(2)）相比于传统的蒽醌法，具有清洁环保、条件温和、功耗低等优点。而石墨相氮化碳（g-C_(3)N_(4)）是一种很有前途的产H_(2)O_(2)的光催化剂。但由于其比表面积小、光响应范围窄、光生电子-空穴易复合等缺点，产H_(2)O_(2)的效率比较低。因此，本文利用盐酸三聚氰胺作为前驱体合成多孔石墨相氮化碳（pg-C_(3)N_(4)），同时在其表面负载碳量子点（CQDs），制备得到pg-C_(3)N_(4)/CQDs复合光催化剂，并通过XRD、TEM、UV-Vis、TP、PL等表征测试样品的结构、形貌、光学和电化学性能。该催化剂具有较大的比表面积，同时基于CQDs的光学特性和良好的捕获、转移电子的性质，极大地提高了复合光催化剂的光响应范围（甚至达到近红外区域），并有效地抑制了光生电子-空穴的复合。在可见光产H_(2)O_(2)的实验中，pg-C_(3)N_(4)/CQDs_(25)表现出最高的光催化产H_(2)O_(2)活性，反应5 h后H_(2)O_(2)浓度可以达到0.301 mmol/L，分别是g-C_(3)N_(4)和pg-C_(3)N_(4)的27和13倍。最后通过自由基捕获实验提出了pg-C_(3)N_(4)/CQDs产H_(2)O_(2)可能的机理。

• 单位
  环境科学与工程学院; 太原理工大学