石墨相氮化碳的改性與應(yīng)用.pdf

1、石墨相氮化碳（g-C3N4）的光吸收區(qū)域與可見光部分重疊、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒、原材料豐富、制備方法簡(jiǎn)單，這些優(yōu)點(diǎn)使其備受青睞。本文立足前人的研究，得到了三種改性后的g-C3N4，采用BET、固體紫外可見漫反射光譜（DRS）、Raman光譜（Raman）、掃描電鏡（SEM）、X射線光電子能譜分析（XPS）、透射電鏡（TEM）和 X射線衍射（XRD）等對(duì)所制備材料的結(jié)構(gòu)以及性能進(jìn)行了表征。
　　論文的主要研究?jī)?nèi)容與實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

2、>　　1.通過(guò)高速剪切法成功制備了單層g-C3N4納米片，納米片直徑在50～130nm范圍內(nèi)，厚度大約0.7nm。單層g-C3N4納米片降解RhB的速率常數(shù)是塊狀g-C3N4的4.2倍。高速剪切法制備單層g-C3N4納米片有產(chǎn)率高、水中分散性較好等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)部分剝離的g-C3N4在工業(yè)上有更好的應(yīng)用前景。
　　2.在不同金屬氯化物中合成了不同性能的g-C3N4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明g-C3N4的結(jié)晶性、帶隙、溶解性、光催化性能都有一定

3、程度的改變。在KCl中600℃煅燒得到的g-C3N4結(jié)晶性最好，LiCl中合成的g-C3N4帶隙最小，CaCl2中合成的g-C3N4溶解性能最佳。當(dāng)煅燒溫度為500℃時(shí)CaCl2中生成的g-C3N4光催化性能最佳，當(dāng)煅燒溫度為600℃時(shí)KCl中生成的g-C3N4光催化性能最好。G-500Ca，G-600K兩種樣品其光催化降解RhB的速率常數(shù)分別為0.01789和0.0274，而相同質(zhì)量在500℃和600℃下直接合成的g-C3N4分解速率

4、常數(shù)分別為0.01039和0.01768。
　　3.利用水熱法制備了g-C3N4量子點(diǎn)，將該量子點(diǎn)與1mol/L葡萄糖溶液混合，在180℃水熱10h得到了碳凝膠，經(jīng)炭化以及活化后得到了直徑大約9μm的活性炭球。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加g-C3N4量子點(diǎn)后活性炭球的產(chǎn)率、石墨化程度、比表面積等都有一定程度的提高，與此同時(shí)g-C3N4量子點(diǎn)作為一種摻氮試劑，大幅度提高了材料的含氮量。通過(guò)循環(huán)伏安法、交流阻抗、恒流充放電等電化學(xué)表征方法，發(fā)現(xiàn)