超分子前驱体制备磷掺杂三维g-C_(3)N_(4)及其光催化性能

作者：刘京津; 赵华^*; 李会鹏; 蔡天凤

来源：精细化工, 2023, 1-15.

• 石墨相氮化碳
• 超分子自组装
• 磷
• 光催化
• 催化剂
• 催化技术

以三聚氰胺、三聚氰酸为原料，磷酸铵为P掺杂剂，采用超分子自组装法和化学沉淀法制备了P掺杂三维石墨相氮化碳(g-C3N4)MNP-x(x为当三聚氰胺为0.01 mol时磷酸铵的添加质量，下同)。通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis和光致发光(PL)对MNP-x进行了表征，评价了其对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能，使用自由基捕获剂验证了光催化反应中起作用的活性基团，并推测了反应机理。结果表明，最佳条件下制备的MNP-0.08形貌由g-C3N4(MN)的一维管状变为三维花束状；P原子取代部分C原子掺杂到g-C3N4结构单元；MNP-0.08提高了电子-空穴对(e--h+)的分离能力，改变了能带结构，价带(VB)从1.96 eV(三聚氰胺制备的纯g-C3N4记作CN，下同)升至2.00 eV，导带(CB)从0.70 eV(CN)升至0.75 eV，能带间隙值(Eg)从2.66 eV(CN)升至2.75 eV。·O2-作为主要的活性基团使MNP-0.08光催化降解RhB能力得到提高，反应速率常数(k)为0.02816 min-1，是MN(k=0.00955 min-1)的2.95倍。能带结构改变、P作为富电子中心促进载流子分离和P掺杂诱导高电荷转移并使受激电子局部化的协同效应使MNP比MN具备更高的光催化性能。

• 单位
  辽宁石油化工大学