ZIF-8/g-C3N4 复合材料光催化性能研究进展
2021-01-05张姝沁彭龙新许雪源刘建栋杨宇杰张梦陈萍华
天津化工 2021年1期
关键词:复合材料
张姝沁,彭龙新,许雪源,刘建栋,杨宇杰,张梦,陈萍华*
(南昌航空大学环境与化学工程学院,江西南昌330063)
1 引言
石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型非金属光催化剂,具有制备方法简单、稳定性高、无毒、环保等众多优点,被广泛应用于光催化领域,如还原CO2[1]、光催化裂解水产氢、光降解有机污染物[2]和光解水产氧[3]等,在能源和环境净化方面具有很广阔的研究空间。其中,由于氢能的清洁性和热值高的特点,光催化水产氢受到了广泛关注。
金属-有机骨架(MOFs)是一类新型的多孔有机-无机杂化材料,除了传统的半导体光催化剂外,由于其独特的结构特性,近年来成为一种新型的光催化材料[4]。MOFs 由有机配体和金属离子或金属离子簇配合而成,具有比表面积大、热稳定性高、易回收、结构多样、性质可调等优点[5]。且其孔径大小、比表面积、不饱和金属位点等都可以通过合理地选择金属离子和有机配体来调控[6]。所以,基于以上特性,MOFs 被广泛的应用于能源储存与转化[7,8]、催化[9,10]、吸附[11~13]、分离[14~16]、气体储存[17]、传感[18]、医疗[19]等领域。沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)是MOFs 材料的一种,主要利用有机咪唑酯配体与金属离子通过配位作用自组装形成具有超分子微孔网络结构的类沸石化合物[20]。ZIF-8 作为类ZIFs 的典型代表,具有良好的水热及化学稳定性,且具有较大的比表面积。
2 ZIF-8/g-C3N4 复合材料光催化的研究意义
g-C3N4由于其种种优点, 在光催化产氢领域得到了广泛的研究。然而,单纯的g-C3N4存在光电复合效率高、电导率低、相对表面积较小、可见光吸收率低等问题,所以光催化性不高。……
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