论文部分内容阅读
目前g-C3N4基复合材料的制备通常采用混合煅烧法、水热法、微波辅助法和沉积煅烧法，所得复合材料存在一些不足：如增强体与基体之间分布不均，异质结构结合不紧密，缺乏强相互作用等。为了制备稳定均一，结合紧密、性能优异的异质结构材料，发展g-C3N4基复合材料新制备方法具有重要意义。本文提出了一种新型制备方法，即首先制备含三聚氰胺和金属酸根离子的前驱体，然后通过煅烧单源前驱体获得金属氧化物复合的g-C3N4。 本研究主要内容包括：⑴通过煅烧单源前驱体钼酸蜜胺成功制备出 g-C3N4/MoOx。首先制备出[C3(NH2)2NH3]8Mo8O28前驱体，通过煅烧该前驱体一步合成了MoOx复合的g-C3N4。结构表征显示，Mo以MoOx的形式进入g-C3N4层间，形貌疏松多孔结构，产品比表面积增大。在可见光辐射下电子更容易受到激发。相比于普通的g-C3N4，用新方法制备的催化剂对MO的降解具有优异的催化性能，且具有良好的循环稳定性和耐酸性等优点。光催化性能的提高可能基于光吸收效率的增加以及具有优异的电子-空穴分离能力和转移能力。实验结果显示了新方法的可行性和优越性。⑵利用阴阳离子结合制备钨酸蜜胺([C3(NH2)2NH3]22W12O47)前驱体，煅烧该单源前驱体成功获得 g-C3N4/WO3。实验结果显示，WO3以细小颗粒状的形式镶嵌进g-C3N4层状结构中，两者紧密接触。样品疏松多孔，比表面积增大，且具有优异的可见光响应能力。相比于纯相g-C3N4，样品对MO的催化降解活性得到显著提高， W-CN-5催化剂样品2 h内对MO的催化降解效率达到了93%。因此，利用煅烧单源前驱体合成g-C3N4基复合材料具有普适性。⑶通过沉积煅烧法制备出g-C3N4/ZnAl2O4。ZnAl2O4沉积在g-C3N4表面形成异质结，提高了g-C3N4的电子-空穴分离转移能力，使其有效参与了催化降解MO的过程。