摘要

石墨相氮化碳(g-C3N4)由于低成本、易制备、高化学和热稳定性、合适的带隙等优点受到广泛关注。然而,传统热聚合法制备的g-C3N4片层结构不明显,具有比表面积小、易团聚和光催化活性低等缺点。以热氧化法制备得到氮化碳纳米片为模型,进行光电催化性能测试。探究了外加偏压对光电流方向的影响,并对光电诱导下的电极界面反应机制进行了讨论。分别通过X射线衍射(XRD)、电子显微镜(SEM/HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)和紫外-可见漫反射吸收光谱(UV-Vis DRS)表征了样品的结构、形貌、和光学特性。系统研究了在空气气氛下热氧化法对氮化碳结构和光电化学性能的影响。BET比表面积分析得到,经过热氧化法剥离的氮化碳纳米片的比表面积(160.6 m2/g)较块状g-C3N4(12.5 m2/g)提升了1个数量级。此外,二维纳米片结构的g-C3N4在紫外可见光照射下的光电流密度相较于块状g-C3N4提高了一倍,析氧过电位明显降低。