SnO2/g-C3N4复合光催化剂的制备及染料降解性能研究
2021-03-30常天龙汪楷元史迤迈王兆东吴湘锋
石家庄铁道大学学报(自然科学版) 2021年1期
关键词:复合材料
常天龙, 汪楷元, 史迤迈, 王兆东, 王 惠, 吴湘锋
(1.石家庄铁道大学 材料科学与工程学院,河北 石家庄 050043;2.交通工程材料河北省重点实验室,河北 石家庄 050043)
0 引言

在众多的半导体光催材料中,石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种典型的高分子半导体材料,具有低成本、良好的稳定性和化学惰性等优点,在可见光下对有机染料具有较高的催化活性,在光催化领域已经被广泛报道[6]。然而,在研究过程中,人们发现g-C3N4光催化材料也存在一些不足,比如光生电子与空穴寿命短,光能的利用率低等[7]。因此,对其取长补短,在利用其优势的同时,结合其他半导体材料,构建综合性能更加优异的复合光催化剂,则具有良好的科研价值。而二氧化锡(SnO2)是一种典型的无机半导体光催化材料,具有良好的光响应活性和化学稳定性,且与g-C3N4具有匹配的能带结构,因此,将其与g-C3N4复合,则有可能构建光催化活性优于单一组分的复合光催化材料[8-9]。
基于上述思路,利用两步法将SnO2纳米颗粒均匀分散于比表面积较大的g-C3N4表面,构建出SnO2/g-C3N4复合光催化体系,工艺流程如图1所示。利用多种设备分析了复合光催化体系的微观结构与宏观光催化性能之间的关系,并初步讨论了其协同光催化机理。相关研究结果可以为光催化体系的构建和有机染料的去除提供参考借鉴。

图1 工艺流程图
1 实验部分
1.1 主要实验原料和设备
表1和表2分别给出了本实验所需的主要药品和设备。

表1 主要实验药品清单

表2 主要实验设备清单……p>
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