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合肥工业大学最新研究:可见光下光催化性能增强的活性炭负载g-c3n 4复合材料的简易合成

论论资讯 | 2023-04-24 1热度

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Facile synthesis of activated carbon loaded g-C<sub>3</sub>N<sub>4</sub> composite with enhanced photocatalytic performance under visible light

Feng P.; Cui K.; Hai Z.; Wang J.; Wang L.

Published:2023-06-01
DOI:10.1016/j.diamond.2023.109921

研究背景

随着工业化和城市化的快速推进,水污染问题日益严重,急需解决。传统的水处理方法存在效率低、成本高等问题,因此研究新型高效的水处理技术迫在眉睫。其中,光催化技术因其高效、环保等优点备受关注。然而,目前的光催化技术在可见光区域的利用率较低,需要进一步提高其光催化效率。

研究内容

该论文在此背景下,通过一种简单的煅烧技术成功合成了一种活性炭/氮化碳化合物复合光催化剂(ACN)。通过扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、X射线光电子能谱和紫外-可见漫反射光谱等多种手段对光催化剂进行了表征。结果表明,相比于单一的氮化碳,复合光催化剂ACN表现出更高的光催化活性,其中ACN3在可见光下对罗丹明B(RhB)、品红和TC的降解分别达到了98.6%、98.97%和98%的高效率。活性炭的引入拓宽了催化剂的吸收范围,提高了电子传输效率,并抑制了光生电子空穴复合。此外,经过四次实验循环后,ACN3仍然表现出对RhB和品红的高降解活性。通过对实验结果的分析,该论文提出了光催化降解的可能机理。这项工作展示了一种简单而有效的方法,可以提高氮化碳基催化剂的性能。

研究意义

该论文通过一种简单的方法成功合成了一种活性炭/氮化碳化合物复合光催化剂,提高了氮化碳基催化剂在可见光区域的利用率,为解决水污染问题提供了新的解决方案。此外,该研究还揭示了光催化降解的可能机理,为下一步的研究提供了一定的参考。这项工作对于提高水污染治理效率,推动环境保护事业发展具有重要意义。

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