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核科学与工程2025年第01期:改性介孔石墨相氮化碳(g-C_3N_4)材料的构筑及其光催化还原U(Ⅵ)性能研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于明玥;郝帅;黄文珑;蒋冬梅;夏良树;

单位:南华大学核科学技术学院;南华大学创新创业学院;

摘要:以纳米二氧化硅为硬模板、三聚氰胺为前驱体,通过热缩聚法高温制备了石墨相氮化碳的低聚物密勒胺(melem),采用扫描电子显微镜(SEM)、氮气吸脱附(BET)、傅里叶变换红外分析(FITR)、X射线衍射(XRD)等对其进行了表征,并研究了其光催化还原U(Ⅵ)的性能。结果表明,melem/g-C_3N_4复合材料具有介孔结构,三聚氰胺和二氧化硅比例为2∶1的复合材料比表面积比原石墨相氮化碳提高约16倍;在可见光下,对于U(Ⅵ)的光催化还原率达到了94.8%,约是原石墨相碳化氮材料的两倍;其还原反应速率常数为0.011 7 min~(-1),约为原g-C_3N_4(0.003 4 min~(-1))的3.5倍;其禁带宽度缩窄,可见光吸收范围从约450 nm拓宽至500 nm,具备较高的稳定性和优异的光催化还原性能。

关键词:石墨相氮化碳;;介孔melem材料;;铀;;光催化

基金资助:国家自然科学基金资助项目(No.22176083);; 湖南省自然科学基金资助项目(No.2021JJ30566);; 湖南省研究生科研创新基金资助项目(No.203YXC002)