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摘要
通过Na2SO4进行形貌调控和MnO2掺杂对石墨类氮化碳(g-C3N4)改性，采用水热法制备多形貌的MnO2/g-C3N4复合光催化剂(MCN)，探讨最佳合成条件；研究不同形貌MCN的微观结构、光吸收能力以及对甲基橙(MO)的光催化降解性能。结果表明，MCN的最佳制备条件如下：Na2SO4、g-C3N4、KMnO4投加量分别为 0.04、0.6、0.12 g/L，反应温度为 80 ℃，反应时间为 4 h。MnO2掺杂可显著提高g-C3N4的光催化活性。MCN对MO的光催化降解率高达97.34%，而g-C3N4仅为54.39%;MCN具有较强的可见光响应活性，最大吸收边带为 486 nm，禁带宽度(Eg)为 2.40 eV(g-C3N4的 Eg 值为2.61 eV);MCN的结晶度高、纯度好，光催化性能稳定，重复利用5次后对MO的光催化降解率仍能达到96.34%。不同剂量的Na2SO4能调节MCN的形貌，进而改善其光催化活性，球状MCN比棒状MCN对MO的光催化降解率更高(前者为97.34%，后者为87.21%)。MCN的光催化降解机理为：通过光照产生的活性因子·OH和·O2-来氧化分解MO。
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