张仰全,李学雷,赵芷浚,王彦娟,苑兴洲,张　健*,胡绍争

抗坏血酸改性Br掺杂g-C3N4光催化降解污染物

张仰全1,李学雷2,赵芷浚1,王彦娟1,苑兴洲1,张健1*,胡绍争1

(1.辽宁石油化工大学,辽宁 抚顺 113001；2.营口理工学院,辽宁 营口 115014)

以尿素和溴化铵分别作为前驱体和溴源,同时利用抗坏血酸对g-C3N4进行改性,通过二次焙烧法成功制备了抗坏血酸改性的Br掺杂g-C3N4-AA-Br纳米片光催化剂.利用XRD、TEM、XPS、UV-Vis DRS、PL、N2吸附-脱附等测试手段对催化剂的结构、形貌、光学性能进行了表征.结果表明g-C3N4-AA-Br具有较大的比表面积、拓宽的可见光吸收范围以及较低的电子-空穴复合率.在可见光下考察了不同催化剂对RhB、甲基橙、活性蓝染料降解的光催化性能,结果表明g-C3N4-AA-Br-2在可见光下在180min内对RhB降解率为72%,其速率常数=0.00847min-1,是纯g-C3N4的5.6倍.通过活性物种捕获剂实验发现降解RhB的主要活性物种为羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-),并推测了可能的反应机理.

氮化碳；纳米片；溴掺杂；光催化；降解

g-C3N4作为一种环境友好的非金属光催化剂,其禁带宽度适中(约2.7eV),化学性能稳定,制备简单,因而受到广泛关注,可应用于水解产氢[1]、降解有机污染物[2],光催化固氮[3],CO2还原[4]等方面.但 g-C3N4存在电子-空穴复合率高,比表面积小等缺馅,通过金属/非金属掺杂、构建异质结构,贵金属表面修饰、形貌处理等可改善g-C3N4性能[5-9].

元素掺杂是将少量金属或非金属元素掺入g-C3N4的骨架中,以调整其电子结构、光学性能及其它物理性质.掺杂金属元素(Fe, Cu, Ni, K等)能在g-C3N4价带上方产生施主能级或导带下方产生受……