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作者:王淑敏;
单位:鹤壁职业技术学院;
摘要:采用硫脲和3-氨基-1,2,4-三唑混合原位热聚合制备C≡N缺陷C_3N_5(C_3N_5—C≡N)光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、电子顺磁共振波谱(EPR)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)和稳态荧光光谱(PL)等表征手段对C_3N_5—C≡N光催化剂的物相晶型、特征基团、微观形貌、元素组成、缺陷构建、光谱吸收响应和光电子-空穴重组等进行了详细分析。结果表明:波数2 176 cm~(-1)位置吸收峰和286.5 eV位置拟合峰的出现证明了C≡N缺陷的成功构建,Lorentz信号强度的增强说明缺陷的构建促进了未配对电子的生成,发射峰的降低说明了光电子-空穴的重组得到了有效抑制,吸收边界的红移说明了光谱响应范围得到拓宽,有利于光催化性能的提升。太阳光照射下,C_3N_5—C≡N光催化剂协同过硫酸盐(PMS)表现出优异的光催化活性,对亚甲基蓝(MB)染料溶液的降解率达到了99.10%,循环使用5次后MB染料溶液的降解率为97.80%,表现出良好的化学稳定性。活性基团捕获说明超氧自由基(·O_2~-)、空穴(h~+)、单线态氧(~1O_2)、羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(·SO_4~-)均参与了反应,·O_2~-和~1O_2起主要作用。
关键词:C≡N缺陷;;富氮氮化碳;;光催化;;过硫酸盐;;亚甲基蓝
基金资助:河南省高等学校重点科研项目(21B150010)