刘 源,赵 华,李会鹏,蔡天凤

硫氯共掺杂g-C3N4纳米片光催化降解染料

刘 源,赵 华,李会鹏*,蔡天凤

(辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁 抚顺 113001)

采用气泡模板法制备了硫氯共掺杂的g-C3N4纳米片,通过XRD、FT-IR、XPS、SEM、UV-vis DRS和PL等手段对样品进行了表征,利用可见光照射下光催化降解罗丹明B(RhB)来评价其催化性能.结果表明,改性后的硫氯共掺杂的g-C3N4纳米片具有更大的比表面积,电子-空穴的分离效率提高,并且掺杂引起了能带结构的改变,使降解RhB的氧化基团从单一的•O2−变为•O2−和•OH双氧化基团,极大地提高了降解能力,制备的硫氯共掺杂g-C3N4纳米片对RhB的降解速率常数达到了0.01683min-1,是纯氮化碳的5.5倍.

掺杂；石墨相氮化碳；光催化降解

近年来,环境污染和能源枯竭已成为迫在眉睫的问题,而光催化技术能够利用太阳能降解污染物和制备清洁燃料氢气,被认为是解决这两大问题的有效手段.1972年Fujishima等[1]首次发现了n型半导体TiO2电极光解水制备氢气和氧气,之后基于半导体材料的光催化技术得到了广泛关注.

2009年王心晨课题组[2]发现了石墨相氮化碳(g-C3N4)具有导电聚合物半导体的特征,能够在可见光照射下分解水产生氢气,它在环境治理和能源开发领域都具有不错的应用前景.g-C3N4是一种不含金属的有机聚合物半导体,有着适中的禁带宽度(2.7eV)以及良好的稳定性,但比表面积较小以及光生载流子易复合等缺点极大地限制了它的光催化性能.针对这些缺点,研究者们采取构建多孔纳米结构、元素掺……