石墨相氮化碳在光催化海水提铀中的应用研究

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石墨相氮化碳光催化研究进展

现状进行阐述。３研究现状
非金属元素掺杂的作用机理不同于金属元素，它是通过掺杂元素与ｇ — ＣＮ的价带发生杂化，从而提升价带顶来缩小禁带宽度，
从而提高ｇ —ＣＮ的光催化活性。非金属元素掺杂不会像金属元素掺杂那样引入复合中心，因而光催化效果较好。３．４分子掺杂。通过将要掺杂的单体分子与前体进行混合，发生共聚合反应而将单体分子嵌入到ｇ —ｃＮ的平面结构中，从而对ｇ — Ｃ，Ｎ进行能带调控，减小ｇ— Ｃ，Ｎ４的禁带宽度，增大对可见光的吸收范围，从而提高ｇ～ＣＮ的光催化效率。目前，关于ｇ— Ｃ，Ｎ的分子掺杂的研究主要集中在以双氰胺和三三聚氰胺为前体制备的氮化碳中。ＺＨＡＮＧ等利用双氰胺和巴比妥酸发生共聚合反应，有效拓展ｇ～ＣＮ的竹共轭体系，增强光吸收能力和导电性质，从而增强ｇ —ＣＮ的光催化性能。３．５染料敏化。ｇ —ＣＮ是由七嗪环为基本单元组成的，对染料有很强的吸附性能，可作为良好的光敏剂载体。将具有强吸光能力的染料与ｇ —ＣＮ复合，染料分子更易被光激发成为氧化态，将光生电子注入ｇ—ＣＮ的导带，并接受电子给体的电子而被还原。染料敏化可以有效增强ｇ —Ｃ，Ｎ的光吸收，产生更多的光生电子。ＴＡＫＡＮＡＢＥ等率先使用镁酞菁对ｇ —ＣＮ进行敏化，有效增强催化剂在５００～８００ｎｍ处的光吸收，提高光催化产氢性能。上述即为石墨相氮化碳的研究现状，下面就其发展动态进行

《2024年石墨烯氮化碳的内建电场调控及其光催化产氢性能研究》范文

《石墨烯氮化碳的内建电场调控及其光催化产氢性能研究》篇一摘要：随着科技的飞速发展，新型二维材料在光电催化领域展现出巨大的应用潜力。

本文以石墨烯氮化碳（g-C3N5）为研究对象，深入探讨了其内建电场的调控机制以及在光催化产氢方面的性能。

通过理论分析和实验验证，为石墨烯氮化碳在光催化领域的应用提供了新的思路和方向。

一、引言石墨烯氮化碳（g-C3N5）作为一种新型的二维材料，因其独特的电子结构和物理化学性质，在光催化领域展现出广阔的应用前景。

然而，其光催化性能受多种因素影响，其中内建电场的调控是关键之一。

本文旨在研究石墨烯氮化碳的内建电场调控方法，以及其在光催化产氢方面的性能表现。

二、石墨烯氮化碳的结构与性质石墨烯氮化碳（g-C3N5）具有类似石墨的层状结构，层内通过C-N键连接形成共轭体系。

其独特的电子结构和物理化学性质使其在光催化领域具有潜在的应用价值。

然而，其光催化性能受内建电场的影响较大，因此，调控内建电场成为提高其光催化性能的关键。

三、内建电场的调控方法1. 元素掺杂：通过引入杂质元素，如硫、磷等，改变石墨烯氮化碳的电子结构，从而调控内建电场。

2. 缺陷工程：通过控制合成过程中的条件，引入适量的缺陷，改变石墨烯氮化碳的电子传输性能，进而影响内建电场。

3. 外部电场作用：利用外部电场对石墨烯氮化碳进行电场处理，改变其内建电场的分布和强度。

四、光催化产氢性能研究1. 实验方法：采用紫外-可见光谱、光电流测试、产氢速率测定等方法，研究石墨烯氮化碳的光催化产氢性能。

2. 结果分析：通过对比不同调控方法下的光催化产氢性能，发现元素掺杂和外部电场作用能够显著提高石墨烯氮化碳的光催化产氢性能。

其中，适量的硫掺杂和适当的外部电场处理能够使光催化产氢速率提高数倍。

3. 性能优化：通过优化调控参数，如掺杂浓度、电场强度等，进一步提高了石墨烯氮化碳的光催化产氢性能。

五、结论本文通过理论分析和实验验证，研究了石墨烯氮化碳的内建电场调控方法及其在光催化产氢方面的性能表现。

石墨相氮化碳材料及其光催化应用_苗阳森

0引言化石能源危机是当前我国实现可持续发展面临的严重问题，寻找解决问题的有效途径具有重要意义。

近年来，关于太阳能利用的研究，特别是太阳能光催化研究的发展十分活跃，尤其是在半导体光催化剂研究方面。

目前，光催化领域使用的催化剂多为金属半导体和过渡金属复合物，存在太阳光利用率低、活性低和稳定性差等缺点。

而氮化碳具有硬度高、密度低、氮含量高、化学稳定性好以及耐摩擦等优点，可作为高性能的耐摩擦材料，合成金属氮化物的氮源[1-5]；同时，由于具有独特的光学和电子性质，在材料、光学、电子等领域中具有诱人的应用前景，如储能材料、传感器、金属防腐等[6-9]；氮化碳作为有机半导体非金属光催化剂在光催化分解水和降解有机污染物等领域具有简单易行、符合环保要求以及成本低的优点，在解决能源开发和环境治理问题上具有重要意义。

与传统的无机半导体光催化剂比较，氮化碳具有化学性质稳定、热稳定性强、可见光利用率高、制备简易和原料丰富且无毒等特点。

其将太阳能转化为化学能等其它形式能量的光催化性能和光催化降解有机污染物的作用为当下解决煤、石油等能源危机以及环境污染等人类亟待解决的问题提供了有效途径。

1氮化碳的研究历史氮化碳是文献中报道的最古老的聚合物之一。

关于它的研究最早可以追溯到1834年，Liebig 把一种由Berzelius合成出的聚合衍生物命名为“melon”[10]。

1922年，Franklin通过热解硫氰酸汞制备了一种无定形的C3N4化合物，并提出这种化合物可能具有类似石墨的结构[11]。

此后，研究者希望通过硫氰酸盐、三嗪类和七嗪类化合物的热解制备出氮化碳,但是都没能得到明确的晶体结构。

1985年，M.L.Cohen根据半经验公式估算出C3N4四面体化合物的体弹性模量值为461~483GPa[12]。

1989年，Liu等[13]以β-Si3N4为结构模型，用C 代替Si，在局域态密度近似下采用第一性赝势能带法，从理论上预言β-C3N4的硬度与金刚石相当之后，氮化碳的研究进入新的时期。

《石墨相氮化碳光催化材料的结构调控及光解水性能研究》范文

《石墨相氮化碳光催化材料的结构调控及光解水性能研究》篇一一、引言随着环境问题日益严峻，寻找清洁、可再生的能源成为了科学研究的热点。

其中，光催化技术以其独特的优势在太阳能的利用与转换方面受到了广泛关注。

石墨相氮化碳（g-C3N4）作为一种新型的光催化材料，因其良好的化学稳定性、热稳定性以及可见光响应性等特性，被广泛用于光解水制氢、有机污染物降解等领域。

然而，其光生载流子的复合率高、量子效率低等问题限制了其实际应用。

因此，对石墨相氮化碳光催化材料的结构调控及光解水性能的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、石墨相氮化碳的结构与性质石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种由碳和氮元素组成的二维层状材料，具有独特的电子结构和化学性质。

其结构主要由碳氮六元环组成，层内原子以共价键相连，层间通过范德华力相互作用。

这种结构使得g-C3N4具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时具有可见光响应性。

三、结构调控方法为了改善石墨相氮化碳的光催化性能，研究者们采用了多种结构调控方法。

主要包括元素掺杂、缺陷工程、形貌调控和复合其他半导体等。

1. 元素掺杂：通过引入其他元素（如硫、磷等）来调控g-C3N4的电子结构和光学性质，从而提高其光催化性能。

2. 缺陷工程：通过控制合成过程中的条件，如温度、压力、气氛等，引入缺陷（如氮空位、碳空位等），改变g-C3N4的电子传输性质。

3. 形貌调控：通过改变合成方法（如溶剂热法、高温固相法等），制备出具有不同形貌（如纳米片、纳米球、纳米管等）的g-C3N4，以优化其光吸收和光生载流子的传输。

4. 复合其他半导体：将g-C3N4与其他半导体材料（如TiO2、ZnO等）复合，形成异质结，提高光生载流子的分离效率和利用率。

四、光解水性能研究经过结构调控的g-C3N4光催化材料在光解水制氢方面表现出良好的性能。

研究者们通过实验和理论计算等方法，研究了其光解水机理和性能。

在可见光照射下，g-C3N4能够吸收光能并激发产生光生电子和空穴，这些载流子能够参与水的还原和氧化反应，生成氢气和氧气。

石墨相氮化碳在光催化杀菌领域中的应用研究

石墨相氮化碳在光催化杀菌领域中的应用研究石墨相氮化碳（GNC）是一种新型的光催化剂，具有高效、环保和可再生的特点，在光催化杀菌领域中具有广阔的应用前景。

本文将探讨GNC在光催化杀菌领域中的应用研究，并分析其优势和挑战。

在过去的几十年里，细菌和病毒感染一直是人类面临的重要问题之一。

随着抗生素和其他传统杀菌剂的滥用和耐药性的增加，研发新型的杀菌技术迫在眉睫。

光催化杀菌是一种具有潜力的替代方法，其中光催化剂能够利用可见光或紫外光产生活性氧化物，从而杀死细菌和病毒。

GNC作为一种全新的光催化剂，具有许多优势。

首先，GNC的光电转换效率高，能够利用可见光产生大量的电子-空穴对。

这些电子-空穴对能够通过还原和氧化反应产生活性氧化物，从而具有杀菌效果。

其次，GNC是一种环保的材料，由碳、氮和氧组成，不会产生有害的副产物。

最后，GNC是可再生的，可以通过简单的方法制备和再生，从而减少成本和资源消耗。

研究表明，GNC在光催化杀菌领域具有广泛的应用潜力。

一项研究发现，GNC对大肠杆菌具有显著的杀菌效果。

在可见光照射下，GNC能够产生一定量的活性氧化物，破坏细菌细胞的结构和功能，从而导致其死亡。

类似的结果也在其他细菌和病毒中得到验证，包括金黄色葡萄球菌、大肠肠杆菌O157、流感病毒等。

除了对细菌和病毒的杀菌作用外，GNC还具有其他应用价值。

一项研究发现，GNC可以通过光催化降解有机污染物，如苯酚和甲醛，从而净化水和空气。

另一项研究显示，GNC还可以用于光催化制备氢气和其他燃料，实现可持续能源的生产。

尽管GNC在光催化杀菌领域具有许多优势，但也面临一些挑战。

首先，GNC的光催化效率目前仍然有待提高。

虽然GNC能够利用可见光产生大量的电子-空穴对，但其光吸收能力仍然有限，导致部分光能无法有效利用。

其次，GNC的制备方法和再生方法还不够成熟。

目前的制备方法通常需要高温和高压条件，从而增加了成本和能源消耗。

另外，GNC的稳定性也是一个问题，其在长时间使用和再生后性能会出现衰减。

光催化材料石墨相氮化碳的合成、改性及应用

光催化材料石墨相氮化碳的合成、改性及应用
杨文科;卢连雪;李鹏;张健;胡绍争
【期刊名称】《石油化工高等学校学报》
【年(卷),期】2024(37)1
【摘要】石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种对环境温和的半导体材料,在光催化领域具有良好的应用前景。

但是,纯g-C3N4因比表面积小、光生载流子分离难等缺点影响了其光催化性能,限制了其大规模应用,因此对g-C3N4进行改性使其光催化性能得到提升具有重要意义。

从合成方法和改性策略出发,综述了近年来g-C3N4光催化剂的研究进展,并总结了g-C3N4光催化剂在废水处理降解污染物、产H2及产H2O2等领域的应用发展。

结果表明,改性后的g-C3N4光催化剂性能得到了巨大的提升。

最后,对g-C3N4的发展方向进行了展望。

【总页数】9页(P43-51)
【作者】杨文科;卢连雪;李鹏;张健;胡绍争
【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院;辽阳石化公司研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ032.4
【相关文献】
1.具有三维网状结构的石墨相氮化碳/还原氧化石墨烯/钯复合材料的合成及可见光催化性能
2.理化所可控合成氮缺陷石墨相氮化碳光催化材料
3.桥联氮空位石墨相
氮化碳的设计合成与光催化性能研究4.石墨相氮化碳量子点的合成与改性及其在光催化中的应用进展5.理化所可控合成氮缺陷石墨相氮化碳光催化材料
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石墨相氮化碳的结构调控及增强光催化性能研究共3篇

石墨相氮化碳的结构调控及增强光催化性能研究共3篇石墨相氮化碳的结构调控及增强光催化性能研究1石墨相氮化碳的结构调控及增强光催化性能研究摘要：石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种新型的光催化剂，具有廉价、环保、稳定性好等诸多优点，因此广泛应用于水处理、气体分解、光催化降解等领域。

但其光催化性能还不够优异，因此需要进行结构调控以增强其光催化性能。

本文从结构调控、增强光催化性能两方面进行解析，探讨石墨相氮化碳的结构调控及增强光催化性能的研究进展。

关键词：石墨相氮化碳；结构调控；光催化性能一、结构调控的方式目前为止，已通过以下几种方式进行石墨相氮化碳结构调控：1. 荧光剂的掺杂荧光剂是有机分子或化合物中能发生荧光的一种物质。

将其掺杂到石墨相氮化碳材料中可以提高其光催化性能。

科研人员通过将荧光染料刚果红、罗丹明B等掺杂到石墨相氮化碳上，发现在可见光下石墨相氮化碳的光催化性能大幅提高。

2. 氮、碳的掺杂石墨相氮化碳在加工过程中一般需要掺杂氮、碳元素，现已通过合成方法实现了氮、碳的不同比例掺杂，从而改变石墨相氮化碳的结构，并获得多个不同形态的石墨相氮化碳材料。

同时通过控制掺杂比例，可以获得表面氮和体态氮两种氮掺杂模式，从而影响石墨相氮化碳的光催化性能。

3. 表面改性在石墨相氮化碳的表面进行改性也可以改变其催化性质。

例如，表面引入空穴或羟基，使石墨相氮化碳材料表面出现更多的活性官能团，提高其光催化性能。

二、增强光催化性能的方式1. 光响应范围拓宽石墨相氮化碳主要在可见光区域具有较好的光催化性能。

为了拓宽其光响应范围，应用石墨相氮化碳与其他光催化材料复合，以形成多元复合材料。

复合后，其吸收特性相互补充，不仅能吸收可见光区域的光线，还可吸收可见光以下的紫外光线，因此光催化活性大幅提高。

2. 反应机理探究深入探究石墨相氮化碳在催化反应中的机理，对其结构调控具有指导意义。

现已有学者研究表明，石墨相氮化碳的光催化作用主要是由传统的表面光化学反应和彩虹反应两种机理组合产生的。

石墨相氮化碳的改性及光催化降解有机污染物的研究

石墨相氮化碳的改性及光催化降解有机污染物的研究光催化技术可用于分解水产氢和降解有机污染物,是解决能源危机和环境污染问题的新型绿色技术。

半导体光催化材料石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种非金属碳氮聚合物,因其具有合适的禁带宽度、良好的化学和热稳定性、制备方法简单等特点。

然而,氮化碳材料具有对可见光吸收能力欠佳,光生电子与空穴重组效率较高等缺陷,严重制约了它的实际应用。

因此,本文通过简单快捷的方法对g-C3N4从尺寸调控、构建异质结和负载助催化剂等方面改性,显著提高其光催化降解有机污染物的性能,具有重要的现实意义。

本文主要研究内容及结论如下:以三聚氰胺为前驱材料制备了体相g-C3N4,通过煅烧、超声的方法对体相g-C3N4进行剥离,得到尺寸较小、片层较少的g-C3N4纳米片;优化了煅烧次数和超声时间,获得了最佳的制备工艺条件,改善了g-C3N4催化降解罗丹明B （Rhodamine B,Rh B）的性能,探讨了其在可见光下降解Rh B的机制。

结果表明,二次煅烧并超声处理的方法有效提高了g-C3N4材料降解Rh B的活性。

通过高温煅烧双氰胺得到纯相g-C3N4,通过简单的原位沉淀法,将Ag2WO4成功附着在g-C3N4片层表面,得到Ag2WO4/g-C3N4异质结光催化剂,制备过程中未改变g-C3N4的整体形貌和晶体结构,通过调控Ag2WO4的附着质量获得最优的复合比例。

改性石墨相氮化碳的制备与光催化性能研究

改性石墨相氮化碳的制备与光催化性能探究摘要：本文探究了改性石墨相氮化碳的制备与光催化性能。

起首通过改变含铁酸盐的前驱体比例来合成不同浓度的铁掺杂石墨烯氮化碳材料，然后接受氨基硅油原位水解-缩合的方法在材料表面进行硅改性。

接下来，通过控制溶剂的类型和离子强度，制备了不同形貌的石墨相氮化碳。

最后，将改性后的铁掺杂石墨烯氮化碳材料和不同形貌的石墨相氮化碳进行光催化性能测试。

结果表明，在紫外光照耀下，改性后的铁掺杂石墨烯氮化碳材料表现出更好的光催化活性和稳定性，其表面硅改性有助于增强光吸纳能力，而铁掺杂则增加了活性位点的数量。

此外，当溶剂为甲醇时，制备的石墨相氮化碳表面遮盖了更多的碳球状纳米颗粒，从而有效提高了光催化活性。

关键词：改性石墨相氮化碳，铁掺杂，硅改性，光催化性能，甲醇Abstract:In this paper, the preparation and photocatalyticperformance of modified graphene-like nitrogen-doped carbon materials were studied. Firstly, different concentrations of iron-doped graphene nitrogen carbon materials were synthesized by changing the precursor ratio containing iron salt, and then the silicon modification was carried out on the surface of the material by aminoalkylsiloxane in situ hydrolysis-condensation method. Then, by controlling the type of solvent and ionic strength, different morphologies of graphene-like nitrogen-doped carbon were prepared. Finally, the modified iron-doped graphene nitrogen carbon materials and graphene-like nitrogen-doped carbon with different morphologies were tested for photocatalytic performance.The results showed that under UV irradiation, the modified iron-doped graphene nitrogen carbon material showed better photocatalytic activity and stability. The surface silicon modification enhanced the light absorption capacity and the iron doping increased the number of active sites. In addition, when the solvent was methanol, more carbon spherical nanoparticles were covered on the surface of the prepared graphite-like nitrogen-doped carbon, which effectively improved the photocatalytic activity.Keywords: modified graphene-like nitrogen-doped carbon,iron doping, silicon modification, photocatalytic performance, methanol。

石墨相氮化碳的改性及光催化降解有机污染物的研究

石墨相氮化碳的改性及光催化降解有机污染物的研究石墨相氮化碳（g-C3N4）作为一种新型的光催化材料，在环境污染治理方面备受关注。

然而，纯净的g-C3N4材料在一些特定条件下存在一些不足，导致其应用受到一定限制。

因此，通过对g-C3N4材料进行改性，可以提高其光催化活性，同时还可以拓宽其光催化应用的范围。

一种常见的改性方法是掺杂。

例如，通过掺杂金属离子，可以引入额外的能级，改变g-C3N4的能带结构和电子结构，从而提高光催化性能。

金属离子如铜、铜等的掺杂可以增强g-C3N4材料的可见光吸收能力，提高光催化降解有机污染物的效率。

另外，掺杂非金属元素如硼、硅、磷等也可以改善g-C3N4的光催化活性。

这些非金属掺杂元素能够改变材料的禁带宽度和表面活性位点的数量，从而提高材料的催化性能。

此外，通过复合材料的制备方法可以进一步提高g-C3N4的光催化性能。

与其他催化材料如二氧化钛（TiO2）、锌氧化物（ZnO）等的复合制备能够实现协同效应，提高整体光催化性能。

例如，将g-C3N4与金属氧化物（如Fe2O3、Bi2O3等）复合制备，可以增加活性位点的数量，提高光催化降解有机污染物的效率。

此外，g-C3N4还可以与其他材料如二维材料、纳米粒子等复合，实现掺杂效应，从而进一步提高光催化降解性能。

在光催化降解有机污染物方面，石墨相氮化碳通过捕捉光能并将其转化为活性物种如电子和空穴，从而实现有机污染物的氧化降解。

此外，光催化过程中空穴还可以与水和氧反应生成羟基和羟基自由基，从而进一步促进有机污染物的降解。

其光催化降解性能主要取决于光吸收能力、载流子分离和传输效率以及光生活性物种的产生等方面。

近年来，通过对g-C3N4的改性研究，已取得了一些重要的进展。

然而，现有的研究主要集中在材料的制备和光催化性能的表征上，对于其机理研究和实际应用仍然存在一定的不足。

因此，在未来的研究中，应该进一步探索g-C3N4的光催化机制，开发新的改性方法，提高材料的光催化降解性能。

石墨相氮化碳及钴掺杂石墨相氮化在环境光催化中的应用研究

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《熔融盐法制备石墨相氮化碳的结构调控及其光催化活性研究》范文

《熔融盐法制备石墨相氮化碳的结构调控及其光催化活性研究》篇一摘要：本研究针对熔融盐法制备石墨相氮化碳（g-C3N4）进行了系统的结构调控及其光催化活性的研究。

通过调整制备过程中的关键参数，成功实现了对g-C3N4的微观结构的有效调控，进而提升了其光催化性能。

本文详细阐述了实验设计、制备过程、结构分析以及光催化性能的评估，为石墨相氮化碳的进一步应用提供了理论依据和实验支持。

一、引言石墨相氮化碳（g-C3N4）因其独特的电子结构和化学稳定性，在光催化领域具有广阔的应用前景。

然而，其实际应用效果受到其结构特性的限制。

通过结构调控可以显著提升其光催化活性。

目前，熔融盐法因其简单易操作和可实现大批量生产的特点，在制备g-C3N4中得到了广泛应用。

本研究旨在通过调整熔融盐法制备过程中的关键参数，实现对g-C3N4的结构调控，并研究其光催化活性的变化。

二、实验材料与方法1. 材料准备：选用合适的氮源和碳源作为原料，如三聚氰胺、尿素等；熔融盐则选用常见的盐类如氯化钠、硫酸钠等。

2. 熔融盐法制备：在高温条件下，将原料与熔融盐混合，通过热处理过程使原料发生缩合反应，生成g-C3N4。

3. 结构调控：通过调整热处理温度、时间、原料与盐的比例等参数，实现对g-C3N4的结构调控。

4. 结构与性能分析：利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等手段对样品的结构进行表征；通过光催化实验评估其光催化活性。

三、结果与讨论1. 结构表征：通过XRD分析发现，随着热处理温度的升高或时间的延长，g-C3N4的晶型逐渐完善，结晶度提高；SEM和TEM分析表明，适当调整原料与盐的比例可以调控g-C3N4的形貌，使其呈现出更加均匀的纳米片层结构。

2. 光催化活性评估：通过在可见光下降解有机污染物（如甲基橙）的实验，发现经过结构调控的g-C3N4具有更高的光催化活性。

其中，在适当的热处理温度和时间下，以及合适的原料与盐的比例下制备的g-C3N4表现出最佳的光催化效果。

gC3N4光催化性能的研究进展

gC3N4光催化性能的研究进展一、本文概述1、介绍gC3N4的基本性质和应用背景。

石墨相氮化碳（gC3N4）是一种新兴的二维纳米材料，因其独特的电子结构和物理化学性质，在光催化领域引起了广泛关注。

gC3N4具有类似于石墨烯的层状结构，但其组成元素为碳和氮，而非石墨烯中的纯碳。

这种结构赋予了gC3N4良好的化学稳定性和独特的光学特性。

在光照条件下，gC3N4能够有效吸收光能并转化为化学能，从而驱动光催化反应的发生。

近年来，随着环境污染问题的日益严重和能源需求的不断增长，光催化技术作为一种高效、环保的能源转换和污染物治理手段，受到了广泛研究。

gC3N4作为一种性能优异的光催化剂，在光解水产氢、有机物降解、二氧化碳还原等方面展现出巨大的应用潜力。

gC3N4还具有原料来源广泛、制备工艺简单、成本低廉等优点，使得其在光催化领域的应用前景十分广阔。

因此，对gC3N4光催化性能的研究不仅有助于推动光催化技术的发展，也为解决当前的环境和能源问题提供了新的思路和方法。

本文将对gC3N4光催化性能的研究进展进行综述，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。

2、阐述光催化技术的重要性和gC3N4在光催化领域的研究意义。

光催化技术，作为一种高效、环保的能源转换方式，近年来受到了广泛的关注和研究。

该技术利用光能激发催化剂产生电子-空穴对，进而驱动氧化还原反应的发生，实现光能向化学能的转换。

这种技术不仅可以在太阳能利用、环境治理、有机物合成等领域发挥重要作用，而且对于推动可持续发展和绿色化学的发展具有重要意义。

在众多光催化剂中，石墨相氮化碳（gC3N4）因其独特的结构和性质，成为了光催化领域的研究热点。

gC3N4是一种非金属半导体材料，具有合适的禁带宽度、良好的化学稳定性和丰富的表面活性位点，这些性质使得gC3N4在光催化领域具有广阔的应用前景。

gC3N4的制备原料丰富、成本低廉，且制备方法多样，这为其在实际应用中的推广提供了有力支持。

《熔融盐法制备石墨相氮化碳的结构调控及其光催化活性研究》范文

《熔融盐法制备石墨相氮化碳的结构调控及其光催化活性研究》篇一摘要：本研究聚焦于采用熔融盐法制备石墨相氮化碳（g-C3N4），并对其结构进行调控，以提升其光催化活性。

通过实验，我们详细探讨了不同制备条件对石墨相氮化碳结构的影响，并对其光催化性能进行了系统评价。

本文首先介绍了石墨相氮化碳的背景及研究意义，随后详细描述了实验方法、结果与讨论，最后总结了研究成果与展望。

一、引言石墨相氮化碳（g-C3N4）作为一种新型的光催化材料，因其良好的化学稳定性、热稳定性和光催化性能而备受关注。

然而，其光催化性能受制于其结构特性，如比表面积、孔隙结构以及能带结构等。

因此，如何通过有效的制备方法对石墨相氮化碳的结构进行调控，以提高其光催化活性，成为当前研究的热点。

二、熔融盐法制备石墨相氮化碳熔融盐法是一种新型的制备石墨相氮化碳的方法。

该方法通过在高温下利用熔融盐体系中的离子相互作用，促进氮源与碳源的反应，从而制备出具有特定结构的石墨相氮化碳。

本实验中，我们采用该方法制备了石墨相氮化碳，并探讨了不同制备条件对其结构的影响。

三、结构调控及光催化性能评价1. 结构调控：通过调整熔融盐的组成、反应温度和时间等参数，我们成功调控了石墨相氮化碳的微观结构，包括比表面积、孔隙结构和能带结构等。

2. 光催化性能评价：我们通过光催化降解有机污染物实验，评价了不同结构石墨相氮化碳的光催化性能。

实验结果表明，经过结构调控的石墨相氮化碳具有更高的光催化活性。

四、结果与讨论1. 结构表征：利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等手段，对制备的石墨相氮化碳进行了结构表征。

结果表明，通过熔融盐法可以成功制备出具有特定结构的石墨相氮化碳。

2. 光催化性能分析：实验数据显示，经过结构调控的石墨相氮化碳在光催化降解有机污染物方面表现出更高的活性。

这主要归因于其优化的能带结构、增大的比表面积和改善的孔隙结构等。

此外，我们还发现，在特定条件下制备的石墨相氮化碳具有优异的光稳定性。

石墨相氮化碳的结构调控及其可见光催化性能研究

基于此，本文选用含有不同的氧、氮、硫元素的前驱体化合物（如：硫脲（ＴＨ）、尿素（ＣＵ）、柠檬酸（ＣＡ）、醋酸（ＨＡｃ））与三聚氰胺进行原位加热气化以对形成的ｇＣ３Ｎ４进行结构的调控并选用１５ｍｇ／Ｌ甲基橙为模拟污染物评价对比所制备材料的可见光催化性能
１实验部分
在上述条件下，不加添加剂制备的样品为石墨
基金项目：内蒙古自治区自然科学基金资助项目（２０１９ＭＳ０２０２３）；内蒙古科技大学优秀青年基金资助项目（２０１８ＹＱＬ０１）；内蒙古科技大学创新基金资助项目（２０１７０２８）．作者简介：胡子敬（１９９８－），男，内蒙古科技大学硕士研究生通讯作者：ｅｍａｉｌ：ｓｊｌ２０１０００４＠ｉｍｕｓｔ．ｃｎ收稿日期：２０１９－１０－１５
１．１药品和仪器
本实验所需药品均为分析纯三聚氰胺、硫脲（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；尿素、柠檬
酸、无水乙醇、甲基橙（天津市风船化学试剂科技有限公司）；醋酸（天津市翔宇化工工贸有限责任公司）
ＱｕｉｎｔｉｘＳＱＰ电子天平（赛多利斯科学仪器（北京）有限公司），７９１磁力加热搅拌器（北京科伟永兴仪器有限公司），ＳＢ５２００ＤＴＤ超声波清洗机（宁波新芝生物科技股份有限公司），ＳＤＬＡＢ１２０１圣德利超纯水机（重庆市奥凯龙医疗器械研究有限公司），１０１３ＡＢ电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司），马弗炉（北京独创科技有限公司）
２０２０年３月第３９卷第１期
内蒙古科技大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

石墨相氮化碳改性及其光催化应用研究进展

ＸＩＥＹｕｎ—ｃｈａｏ，ＣＨＡＮＧＦｅｉ，１＿ＩＣｈｅｎ—ｌｕ，ＣＨＥＮＪｕａｎ，ＬＵＯＪｉｅ—ｒｕ，ＺＨＡＮＧＪｉａｎ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｈａｎｇｈａｉｆｏｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９３，Ｃｈｉｎａ）
第４１卷第１３期
２０１３年７月
广
州
化
工
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．１３
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｊｕｌｙ．２０１３
石墨相氮化碳改性及其光催化应用研究进展木
是近年来Ｗａｎｇ等首次发现石墨相氮化碳具有优异的光催化分解水制氢性能更是引起了人们浓厚的研究兴趣。本文介绍了
能。
Ｚｈａｎｇ等将双氰胺与离子液体ＢｍｉｍＰＦ６混合高温煅烧后得到磷掺杂ｇ —ＣＮ，ＸＰＳ分析表明Ｐ取代了结构中的Ｃ元素，少量的Ｐ元素掺杂虽然未改变ｇ —ＣＮ结构，但明显改变了其电子结构，光电流明显高于未掺杂的ｇ —ＣＮ。Ｙａｎ等通过热解三聚氰胺与氧化硼混合物制备了硼掺杂碳化氮，ＸＰＳ光谱分析表明Ｂ元素取代了其结构单元上的Ｈ元素，光催化降解染料实验可知Ｂ的掺杂同时提高了催化剂对染

石墨相氮化碳改性及其光催化应用研究进展

石墨相氮化碳改性及其光催化应用研究进展谢运超;常飞;李晨露;陈娟;罗洁茹;张健【摘要】石墨相氮化碳g-C3N4因其具有独特的电子结构、高催化活性、化学与热稳定性好、无毒且制备简易、不含金属等特点,受到全世界研究人员的关注,具有非常广阔的应用前景.本文介绍了石墨相氮化碳g-C3N4掺杂、半导体复合、染料敏化、片层剥离等改性研究方面的动态和主要成果,并介绍了其作为光催化材料应用的研究进展.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2013(041)013【总页数】4页(P8-10,19)【关键词】研究进展;g-C3N4;改性;光催化【作者】谢运超;常飞;李晨露;陈娟;罗洁茹;张健【作者单位】上海理工大学环境与建筑学院,上海200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海200093;上海理工大学环境与建筑学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】TQ426氮化碳存在五种同素异形体，即α相、β相、立方相、准立方相和石墨相，其中石墨相氮化碳在室温下最为稳定［1］。

石墨相氮化碳因其化学热稳定性好、无毒且原料易得、不含金属等优异的性能而受到世界各国科研工作者的广泛关注［2］。

特别是近年来Wang等［3］首次发现石墨相氮化碳具有优异的光催化分解水制氢性能更是引起了人们浓厚的研究兴趣。

本文介绍了石墨相氮化碳g－C3N4掺杂、半导体复合、染料敏化、片层剥离等改性研究方面的动态和主要成果，并介绍了其作为光催化材料应用的研究进展。

1 g－C3N4的改性为了改善g－C3N4的可见光催化活性及选择性，改善其表面性能，研究采用了各种方法，包括非金属掺杂、金属掺杂、半导体复合、染料敏化和剥离单层。

1.1 非金属掺杂近年来，可以对g－C3N4进行改性的非金属元素包括S、N、C、B、F、P等，一般认为这些非金属元素取代了3－s－三嗪结构单元中的C、N、H元素，形成的g－C3N4晶格缺陷可使光生电子－空穴对有效分离，从而有效提高其可见光催化性能。