C3N4新型聚合物光催化材料的研究
高比表面积gC3N4的合成及光催化研究
高比表面积gC3N4的合成及光催化研究1. 本文概述本文旨在探讨高比表面积gC3N4材料的合成策略及其在光催化领域的最新研究进展。
二维层状gC3N4作为一种环境友好且资源丰富的非金属半导体材料，由于其独特的共轭结构、合适的带隙宽度、以及丰富的表面含氮活性位点，已在光催化分解水、有机污染物降解、CO2还原等诸多领域展现出巨大的应用潜力。
gC3N4原始形态的光催化性能受到低比表面积和较差的光生电荷迁移效率限制。
针对这一问题，本研究集中关注通过优化合成方法，如调控前驱体的选择、热处理工艺、以及采用不同的结构设计策略（如层间堆垛调控、引入缺陷、构建异质结结构等），来实现高比表面积gC3N4材料的可控合成。
文中首先概述了gC3N4的晶体结构特点与光催化基本原理，随后详细介绍了各种有效提高gC3N4比表面积的技术手段，包括多晶结构调控、掺杂改性、构筑复合材料等，并分析了这些改性方法对材料光催化性能的具体影响机制。
实验部分，我们系统地合成了多种高比表面积gC3N4样品，并利用系列表征技术对其结构特征进行了详尽的分析验证。
通过对各类改性gC3N4材料在典型光催化反应中的活性评价，评估了比表面积提升对于光催化效率的实际贡献，旨在为开发高性能、可持续的gC3N4基光催化材料提供理论指导和技术支持2. 材料制备方法在《高比表面积gC3N4的合成及光催化研究》一文中，“材料制备方法”段落可以这样撰写：本研究采用热缩聚法制备具有高比表面积的二维共轭聚合物gC3N4。
选用三聚氰胺作为前驱体，因其氮含量高且易于热解转化为gC3N4。
具体的制备步骤如下：原料预处理：精确称取适量的高纯度三聚氰胺置于陶瓷舟内，确保无杂质干扰合成过程。
热解过程：将装有三聚氰胺的陶瓷舟放入马弗炉中，在氮气气氛保护下进行程序升温。
初始温度设定为某一低温（如500），随后以一定的升温速率逐渐升至高温（如550600），并在该温度下保温一定时长（比如几小时），促使三聚氰胺发生热解及聚合反应，生成gC3N4。
g-C3N4基光催化剂的合成及性能优化的研究
g-C3N4基光催化剂的合成及性能优化的研究g-C3N4基光催化剂的合成及性能优化的研究近年来，光催化技术因为其在环境污染治理、能源转化和有机合成等方面的巨大潜力，受到了广泛的关注。
在这些应用中，g-C3N4基光催化剂因其可见光响应和较高的光催化活性而备受瞩目。
g-C3N4是一种类似于石墨烯的二维材料，由碳、氮元素组成。
由于其具有较高的可见光吸收能力和良好的电子传导性，因此成为制备光催化剂的有力候选材料。
然而，纯g-C3N4的光催化活性较低，主要原因是其带隙能量较大，不利于可见光的吸收。
因此，针对g-C3N4的合成和性能优化成为了当前研究的热点之一。
目前，研究者们通过一系列方法来合成g-C3N4光催化剂，并改善其光催化性能。
一种常见的方法是通过热聚合的方式制备g-C3N4。
通常，蓝薯、尿素等富含氮元素的有机物被选择为前身，经过简单的热处理即可得到g-C3N4材料。
此外，研究者们还探索了其他合成方法，如溶剂热法、微波辐射法和气相沉积法等。
这些方法在改善光催化性能方面发挥了积极的作用。
为了进一步提高g-C3N4光催化剂的性能，研究者们采用了多种方法对其进行改性。
一种常见的方法是通过掺杂其他元素来引入缺陷或能带调制。
例如，研究者们通过掺杂金属等元素，有效降低了g-C3N4的带隙能量，并增强了其可见光吸收能力。
此外，还有研究表明，通过改变g-C3N4的形貌和结构，也可以显著改善其光催化性能。
如采用纳米多孔结构、片状结构等形貌设计，可以增加催化剂的比表面积和光响应能力。
除了合成和形貌结构的改进，提高光催化性能还需要研究者们合理设计反应体系。
例如，在选择催化剂和底物的组合时，需要考虑其能级匹配和反应活性。
此外，还需要优化催化条件，如光照强度、反应温度、pH值等，以提高催化效率。
同时，研究者们也在不断探索新的催化机制，以深入理解g-C3N4光催化剂的工作原理。
综上所述，g-C3N4基光催化剂的合成及性能优化的研究是一个复杂而富有挑战性的领域。
《基于g-C3N4的全有机异质结光催化制氢性能研究》范文
《基于g-C3N4的全有机异质结光催化制氢性能研究》篇一一、引言随着人类社会对清洁能源的迫切需求，光催化制氢技术因其高效、环保的特性受到了广泛关注。
g-C3N4作为一种新型的全有机光催化材料，因其良好的化学稳定性、热稳定性以及较高的可见光吸收性能，在光催化制氢领域中展现出了巨大的应用潜力。
本文将基于g-C3N4的全有机异质结光催化制氢性能进行深入研究，为未来光催化制氢技术的发展提供理论支持。
二、g-C3N4材料概述g-C3N4是一种由碳和氮元素组成的二维共轭聚合物，具有类石墨的结构。
其制备方法简单，原料易得，且具有良好的可见光吸收性能、化学稳定性和热稳定性。
此外，g-C3N4的能带结构可调，通过调整其合成条件，可以获得不同带隙的g-C3N4材料，从而满足不同光催化反应的需求。
三、全有机异质结的构建与性能研究为了提高g-C3N4的光催化性能，本文构建了全有机异质结。
通过将不同带隙的g-C3N4与其他有机光催化剂复合，形成异质结结构。
这种结构可以有效提高光生电子和空穴的分离效率，从而提升光催化制氢的性能。
本文采用多种表征手段对全有机异质结的形貌、结构和光学性能进行了深入研究。
结果表明，全有机异质结具有良好的可见光吸收性能和较高的光生载流子迁移率。
此外，通过调节异质结的组成和结构，可以实现对光吸收波段的调控，进一步提高光催化制氢的性能。
四、光催化制氢性能研究本文通过实验测定了基于g-C3N4的全有机异质结光催化剂在制氢反应中的性能。
实验结果表明，全有机异质结光催化剂具有较高的制氢速率和较好的稳定性。
通过分析实验数据，我们发现异质结中各组分的比例、异质结的结构以及光催化剂的制备条件等因素都会影响制氢性能。
为了进一步优化光催化制氢性能，我们采用了多种策略。
首先，通过调整g-C3N4的带隙结构，优化其能带位置，使其与助催化剂的能级更加匹配，从而提高光生电子和空穴的分离效率。
其次，通过引入缺陷工程、表面修饰等方法，提高光催化剂的可见光吸收性能和光生载流子的迁移率。
氮化碳聚合物半导体光催化
氮化碳聚合物半导体光催化一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严峻，寻找高效、环保的能源转换与存储技术已成为科研领域的重要任务。
在众多技术中，半导体光催化技术因其能够直接利用太阳能进行化学反应而备受关注。
氮化碳聚合物作为一种新型的非金属半导体材料，具有独特的电子结构和物理化学性质，其在光催化领域的应用潜力日益凸显。
本文将对氮化碳聚合物半导体光催化的研究现状、基本原理、应用领域以及未来发展方向进行全面概述，旨在为相关领域的研究者提供有益的参考和启示。
二、氮化碳聚合物半导体概述氮化碳（C3N4）作为一种新兴的半导体材料，近年来在光催化领域引起了广泛关注。
氮化碳聚合物不仅具有优异的化学稳定性、热稳定性以及良好的电子传输性能，而且其独特的电子结构和能带结构使其在光催化领域展现出巨大的应用潜力。
氮化碳聚合物半导体通常是由碳和氮元素通过特定的化学键合方式形成的聚合物网络结构。
这种材料结合了碳和氮两种元素的优点，既保留了碳材料的高导电性和化学稳定性，又利用了氮元素的独特电子特性，从而实现了在光催化反应中的高效电荷分离和传输。
在光催化过程中，氮化碳聚合物半导体能够吸收太阳光中的可见光部分，并通过激发电子从价带跃迁到导带，产生光生电子-空穴对。
这些光生电子-空穴对在催化剂表面发生氧化还原反应，从而驱动光催化反应的进行。
由于氮化碳聚合物半导体具有合适的能带结构和良好的电荷传输性能，因此能够有效地利用太阳光能，实现高效的光催化反应。
氮化碳聚合物半导体还可以通过调控其组成、结构和形貌等方式进一步优化其光催化性能。
例如，通过引入缺陷、掺杂其他元素或构建纳米结构等手段，可以调控氮化碳聚合物半导体的能带结构、光吸收性能和电荷传输性能，从而提高其光催化效率和稳定性。
氮化碳聚合物半导体作为一种新型的光催化材料，在光催化领域具有广阔的应用前景。
其独特的电子结构和能带结构、良好的化学稳定性和热稳定性以及优异的电荷传输性能使其成为光催化领域的研究热点之一。
g-C3N4光催化氧化还原性能调控及其环境催化性能增强
g-C3N4光催化氧化还原性能调控及其环境催化性能增强g-C3N4（石墨相氮化碳）是一种新型的二维材料，具有片状结构和较高的光吸收能力，因此在光催化氧化还原性能调控和环境催化性能增强方面具有巨大的潜力。
本文将重点探讨g-C3N4的调控与增强，并分析其在环境催化中的应用。
首先，我们来看g-C3N4的光催化氧化还原性能调控。
光催化氧化还原反应是指在光照下，通过光生载流子的产生和迁移，将底物氧化或还原的反应过程。
g-C3N4作为一种光催化材料，其光催化性能主要受到其能带结构和表面缺陷的影响。
g-C3N4的能带结构中，价带和导带之间的带隙决定了光催化的吸光能力和载流子传输能力。
研究表明，通过控制g-C3N4的合成条件，可以调控其能带结构中的带隙大小和分布，进而调节其光催化性能。
例如，通过控制氮化温度和氮热处理条件，可以提高g-C3N4的带隙大小，使其对可见光的吸收能力增强。
此外，纳米结构和复合材料的调控也可以有效改善g-C3N4的光催化性能。
例如，将g-C3N4与其他半导体纳米材料复合，可以使其能隙气凝胶变窄，光吸收范围增广，从而提高光催化活性。
除了能带结构调控外，表面缺陷也是影响g-C3N4光催化性能的重要因素。
表面缺陷通常是指氮缺陷、碳缺陷和碳氮缺陷等，它们可以促进光生载流子的产生和迁移，提高光催化反应的效率。
因此，通过控制合成条件和引入适量的缺陷，可以增强g-C3N4的光催化活性。
例如，一些研究通过在g-C3N4的合成过程中引入硫、磷等掺杂原子，有效提高了其光催化氧化还原性能。
除了光催化氧化还原性能调控外，g-C3N4还具有良好的环境催化性能，特别适用于污水处理和空气净化等领域。
一方面，g-C3N4作为一种可见光响应的材料，可以通过光氧化、光还原或光催化降解等反应途径，将有机污染物转化为低毒或无毒的无机物。
另一方面，g-C3N4还具有一定的光催化氧化性能，可以将气体污染物如一氧化碳、二氧化氮等转化为无害物质。
铵盐辅助双氰胺制备g-C3N4及其光催化性能的研究
铵盐辅助双氰胺制备g-C3N4及其光催化性能的研究铵盐辅助双氰胺制备g-C3N4及其光催化性能的研究近年来，g-C3N4作为一种新型的光催化剂备受研究者的关注。
然而，制备高效的g-C3N4仍然是一个挑战。
本研究通过添加铵盐作为辅助剂，以双氰胺为前驱体制备高性能的g-C3N4，并对其光催化性能进行了系统研究。
首先，我们采用简单的热聚合方法在氮气保护下制备了g-C3N4。
将尿素和三硝基三氲合固含硫氰酸铵混合并在550℃下煅烧3小时得到了黄色的g-C3N4样品。
为了研究不同铵盐对g-C3N4性能的影响，我们添加了不同种类和不同摩尔比的铵盐，并比较了它们与纯g-C3N4的光催化性能。
结果表明，在铵盐的作用下，所合成的g-C3N4样品的光催化活性得到了显著提高。
其中，硫氰酸亚铜盐是最有效的铵盐辅助剂，它在铵盐和g-C3N4的热解过程中起到了催化剂的作用。
接下来，我们对不同条件下合成的g-C3N4样品进行了表征。
X射线衍射（XRD）结果显示所有样品都具有g-C3N4的典型衍射峰。
扫描电子显微镜（SEM）图像显示样品呈片状结构，并具有不同程度的孔隙结构。
透射电子显微镜（TEM）进一步证实了样品的片状结构，颗粒大小在10-20纳米之间。
紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）结果显示，添加铵盐后的g-C3N4样品在可见光范围内具有更强的吸收能力。
在光催化性能评价中，我们选择了亚甲基蓝（MB）作为模型反应物。
实验结果显示，添加铵盐后的g-C3N4样品对MB的降解速率更高。
在紫外光照射下，添加硫氰酸亚铜盐的g-C3N4样品在20分钟内可将MB的降解率提高到90%以上。
进一步的光电化学性能测试结果显示，添加铵盐的g-C3N4样品具有更好的光生电子-空穴分离效率和电子传输性能。
此外，我们还通过盐酸金还原试验评估了样品的光生电子传输性能，结果显示添加铵盐的g-C3N4样品的电子传输速率更快。
在本研究中，我们成功地制备了具有优异光催化性能的g-C3N4材料，并证明了铵盐的辅助作用对于提高g-C3N4的催化效能是十分重要的。
-C3N4新型聚合物光催化材料的研究
提高g-C3N4的光催化性能
贵金属 沉积
如何提 高光催 化性能
形貌 调控
半导体 复合
元素 掺杂
Wang X C, et al. J Am Chem Soc, 2009, 131, 1680. Maeda K, et al. J Phys Chem C, 2009, 113, 4940. Liu G, et al. J Am Chem Soc, 2010, 132, 11642. Liao G Z, et al. J Mater Chem, 2012, 22, 2721.
-0.45
0.12
降解速率常数 -1
0.18 4:1-8 2:1-8
1:1-8
0.08 g-C3N4
-0.75
0.12 g-C3N4
mAU
AA 80 0 h 1h 40 2 h 3h 0 4h
AB
0.04
0.06
-0.60
0.00
-1.00
0.00
0
1
时 间/h
2
3
4
0
1
时 间/h
2
3
4
4
时 间/min
Zhang X, et al. J Am Chem Soc, 2013, 135, 18.
0.004
3
0.002
0.000 2 10 30
孔 径/nm
50 70
90
98
样品名 4:1-8 4:1-6 4:1-4 4:1-2
比表面积 (m2g-1) 29.5 25.7 23.6 23.1
孔体积 (cm3g-1) 0.170 0.148 0.125 0.123
升温速率越快，比表面积越高，孔体积越大
新型可见光光催化剂C3N4 的制备技术及其光催化研究进展
新型可见光光催化剂C3N4的制备技术及其光催化研究进展摘要：作为理论预测的超硬新材料，氮化碳可能具有良好的力学、电学、光学性能和广泛的应用前景，其合成和性能的研究引起了各国研究人员的广泛关注，已合成了具有独特性的氮化碳。
目前主要采用化学气相沉积法、物理气相沉积法、高温高压法、脉冲放电与高速冲击法、溶剂热合成和机械合金化法等。
本文对氮化碳的制备方法以及研究现状进行了比较详细的介绍。
关键词：C3N4，制备方法，光催化，研究进展Abstract：Carbon nitride materials predicted by theoretic calculating may have excellent properties in mechanics,electricity,photics and abroad applications.The research on syntheses and properties of carbon nitride materials is interesting for scholars form different countries.Carbon nitride materials with particular properties has been synthesized. Its structure and character were reviewed,and the synthetic methods,including CVD, PVD, high pressure and temperature, impulsive discharge and high speed impact, solvothermal method, mechanochemical reaction et al.,were completely introduced.The perspectives of the investigations of the C3N4 were discussed by looking at the new progresses of the corresponding application studies. Keywords: C3N4,preparation method,superhard material,study development1．引言近些年，人们在合成新型超硬材料方面取得了明显的进展。
特殊形貌g-C3N4基光催化材料的研究进展
tube/rod/array, porous microsphere, gel and biomimetic morphology, and discusses the structure-function
第1期
杨冬等：特殊形貌 g-C3N4 基光催化材料的研究进展
材料的综述目前尚未见到公开报道。特殊形貌的
g-C3N4 具有较强的光吸收能力和高比表面积，且易
于循环利用，可促进物质传递和电荷分离，有利于
电子-空穴的激发、迁移和利用，因而具有较高的
光催化效率 （表 1）。本文以形貌划分，分别对管/
棒/阵列、多孔微球、凝胶和仿生形貌等 g-C3N4 基
YANG Dong1，2，ZHOU Zhiyuan1，DING Fei3，4，ZHAO Xuyang1，CHEN Yao3，4，JIANG Zhongyi3，4
(1 Key Laboratory of Systems Bioengineering of Ministry of Education, School of Chemical Engineering and Technology,
g-C3N4 与其他半导体、聚合物和电子受体 （如石墨
烯等） 耦合，不仅可以抑制 g-C3N4 光生载流子的复
合，而且可以通过协同效应赋予复合物新的功能和
特性[11-13]。
半导体材料的光催化过程通常包括以下 3 个主
要步骤 （图 1） [14]。
图 1 g-C3N4 材料光催化过程示意图
gC3N4光催化性能的研究进展
gC3N4光催化性能的研究进展一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重，光催化技术作为一种绿色、环保的能源转化和环境污染治理手段，受到了广泛关注。
g-C3N4，作为一种非金属半导体光催化剂，因其独特的电子结构和良好的化学稳定性，在光催化领域展现出了广阔的应用前景。
本文旨在对g-C3N4光催化性能的研究进展进行全面的概述，从g-C3N4的基本性质出发，探讨其光催化机理，分析影响光催化性能的关键因素，总结当前的研究热点和未来的发展趋势，以期为g-C3N4光催化性能的优化和应用提供有益的参考。
本文将介绍g-C3N4的基本性质，包括其晶体结构、电子结构和光学性质等，为后续的光催化性能研究奠定基础。
接着，从光催化机理出发，阐述g-C3N4在光催化过程中的电子传递和能量转换过程，揭示其光催化活性的本质。
在此基础上，分析影响g-C3N4光催化性能的关键因素，如制备方法、形貌结构、表面性质等，为后续的性能优化提供指导。
然后，本文将重点介绍g-C3N4在光催化领域的应用研究进展，包括光催化分解水制氢、光催化还原二氧化碳、光催化降解有机污染物等方面。
通过综述这些应用领域的研究现状和发展趋势，展示g-C3N4光催化技术的实际应用价值和潜力。
本文将对g-C3N4光催化性能的研究前景进行展望，探讨未来可能的研究方向和挑战。
通过本文的概述，希望能为g-C3N4光催化性能的研究和应用提供有益的参考和启示。
二、gC3N4的基本性质与合成方法gC3N4，也被称为石墨相氮化碳，是一种非金属二维半导体材料，因其独特的电子结构和出色的物理化学性质，近年来在光催化领域引起了广泛关注。
gC3N4具有适中的禁带宽度（约7 eV），能吸收可见光，且其能带结构、电子态密度等性质使其具备成为高效光催化剂的潜力。
在合成gC3N4的方法上，研究者们已经探索出多种途径。
其中，热缩聚法是最常见的一种方法，通过将富含氮的前驱体（如尿素、硫脲、双氰胺等）在高温下进行热解，可以制得gC3N4。
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气泡模板法制备多孔C3N4
硫脲含量对形貌的影响
• 气泡模板法：以硫脲 和尿素为发泡剂，单氰 胺、双氰胺和三聚氰胺 作为聚合前驱体
• 多孔g-C3N4 呈絮状和 片状，表面有气泡状突 起及凹陷，厚度薄；
• 具有多孔结构和高比表 面积家；
• 制备方法简单、环保、 不会残留其他杂质；
农残家水业留禽培农饲室药养净降场化解所除臭隧公隔NO道路音x照上墙的明用清灯镜除
光催化环境应用的关键问题
光催化应用于环境净化 存在问题
太阳能利用率低 电子空穴复合几率高
低浓度、难降解污染物
Fox M A, et al. Chem Rev, 1993, 93, 341. Hoffmann M R, et al. Chem Rev, 1995, 95, 69.
2020/3/13
Langmuir， 2013, 29, 10566
14
比表面积和孔分布
V /cm3 g-1 ads
孔 体积/cm3g-1nm-1
(a)
100 75 50 25
4:1-2 4:1-4 4:1-6 4:1-8
(b)
0.006
0.004
0.002
4:1-2 4:1-4 4:1-6 4:1-8
▪ 洗涤剂污染：每年大量的洗涤剂进入水体，并难以降解； ▪ 工业污水：煤化工、石油化工、化工废水、矿山废水等；
Ref:国家环境保护总局.《长江三峡工程生态与环境监测公报》
清华大学环境与能源催化实验室
光催化技术的优势
1. 常温省能源：仅需低功率UV光源，不 需要加温；可以直接利用太阳光
2. 杀菌广普和能力强，无耐药性 3. 有毒有机物的彻底矿化，均可降解 4. 效率高，寿命长 5. 维护简单，运行费用底 6. 无污染，无毒，卫生安全
光催化制氢 降解污染物 有机反应
提高g-C3N4的光催化性能
如何提
贵金属 沉积
高光催 化性能
形貌 调控
半导体 复合
元素 掺杂
Wang X C, et al. J Am Chem Soc, 2009, 131, 1680. Maeda K, et al. J Phys Chem C, 2009, 113, 4940. Liu G, et al. J Am Chem Soc, 2010, 132, 11642. Liao G Z, et al. J Mater Chem, 2012, 22, 2721.
C3N4聚合物光催化材料 性能提升的探索
朱永法 清华大学化学系
zhuyf@ http://166.111.28.118
2014.12.02 北京，中国地质大学
室外空气污染的严重性
清华大学环境与能源催化实验室
制约健康的室内污染
• 我国每年由室内空 气污染引起的非正 常死亡人数达11.1万 人
• 有68%的疾病是室 内污染造成的。
• 建筑材料 • 装饰材料 • 人的活动 • 室外污染物
清华大学环境与能源催化实验室
难以寻觅到清纯的流水
▪ 染料废水：主要工业废水之一，其毒性大，色泽深，严重危 害了生态环境。
▪ 农药污染：我国每年农药产量大约20万吨，还从国外进口农 药75万吨。通过喷施、地表径流及农药工厂的废水排入水体 中
多孔结构提高 C3N4的光催化性能
Langmuir， 2013, 29, 10566 Applied Catalysis B: Environmental，2014, 147,229
多孔g-C3N4研究进展
Fukasawa Y, et al. Chem Asian J, 2011, 6, 103. Park S S, et al. J Mater Chem, 2011, 21, 10801. Jun Y S, et al. Adv Mater, 2009, 21, 4270. Lee E Z, et al. Angew Chem Int Ed, 2010, 49, 9706. Chen X, et al. Chem Mater, 2009, 21, 4093. Groenewolt M,et al. Adv Mater, 2005, 17, 1789.
清华大学环境与能源催化实验室
光催化的应用前景
家居内部
窗帘 、镜子、室内建材
居房外部
日光灯
太阳能利用
瓷砖, 玻璃, 涂料, 帐篷
光解水制氢
铝面板
CO2 的光还原
医疗器械及外设
医用导管
光催化剂
手术室 空气净化
+ 光照
汽车业
汽车镜、外涂料
空气净化器
二恶英降解
公路行业
6
水净化 环境激素降解 有机氯化物的降解
0
0.000
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
P/P 0
2 10 30 50 70 90 98
孔 径/nm
样品名 比表面积
孔体积
(m2g-1)
(cm3g-1)
4:1-8
29.5
0.170
4:1-6
25.7
0.148
4:1-4
内容构、纳米片，纳米棒，量子点
• 价带调控提高C3N4光催化矿化能力和活性
C60，P3HT，TCNQ
• 核壳结构及掺杂提高C3N4光催化性能
C3N4@Ag，K掺杂
• 表面杂化结构提高光催化性能
C3N4@ZnO、C3N4@Bi2WO6、C3N4@BiPO4
• 光电协同催化提高C3N4光催化降解性能
2020/3/13
清华大学化学系
8
石墨结构C3N4的光催化应用
类石墨相氮化碳(g-C3N4)
共轭材料g-C3N4 优异半导体特性
可见光响应
载流子传输能力强 光生电子-空穴的 快速分离和迁移
Wang X C, et al. Nat Mater, 2009, 8, 76. Chen X, et al. J Am Chem Soc, 2009, 131, 11658. Goettmann F, et al. Angew Chem Int Edit, 2007, 46, 2717.
纳米结构提高光催化性能
• 多孔结构 • 单分子层纳米片结构
• 纳米棒结构 • 化学剪切量子点
普通 g-C3N4
形貌调控
纳米结构 g-C3N4
➢比表面积小 ➢粒径大 ➢量子产率低 ➢光催化性能差
➢几何尺寸小、比表面积大
➢光生电子空穴从体相内迁移
到表面的时间短
➢光生电子空穴复合的几率低
➢光催化性能好
11