高温煅烧法制备g- C3N4/TiO2 复合材料及催化活性研究
2021-10-20贾相华
科学技术创新 2021年28期
贾相华 梁 田 闫 石
(牡丹江师范学院 物理与电子工程学院,黑龙江 牡丹江 157011)
1 概述
由于科学技术的发展,环境污染和能源问题成为了摆在人类面前最严峻的问题。半导体光催化技术有望能够解决这个问题。TiO2由于制备成本低、催化效率高、环境友好和稳定性好等优点,成为研究最广泛的半导体光催化材料[1]。但TiO2是宽禁带半导体,只能利用占太阳能5%的紫外光激活,而使应用受限。因此学者采用半导体复合、贵金属沉积、离子掺杂等[2-4]多种手段对TiO2进行改性。半导体复合是将两种甚至多种半导体耦合,将窄禁带的半导体和宽禁带半导体耦合,既能窄禁带半导体产生的的光生电子注入到宽禁带半导体中,实现有效的光生电子空穴对分离,又能增加太阳光的利用效率。近年来随着福州大学王心晨[5,6]等人首次对g-C3N4进行报道后,发现g-C3N4在可见光的照射下具有较好的光催化活性,成为目前光催化领域研宄的新宠。但是g-C3N4也有缺陷,光生电子空穴的复合效率高,内阻大和比表面积过小而使得催化效率低下。因此将TiO2和g-C3N4复合,制备出具备协同效应的g-C3N4/TiO2复合半导体光催化材料[7],从而克服各自的缺点,充分发挥各自的优点,有望提高TiO2材料可见光的的光催化活性。
本文将商用的p25 型TiO2与尿素混合在550℃煅烧4h 制备g-C3N4/TiO2复合纳米材料,探讨TiO2与尿素不同比例对材料结构和性能的影响,为其作为实用性环境功能材料提供理论和技术支持,为水环境污染治理技术提供新的方法。……
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