基于石墨相氮化碳復合材料的制備、光催化性能和光電性能的研究.pdf

1、石墨相氮化碳因無毒、環(huán)保、穩(wěn)定性高、生物兼容性好且具有獨特的電子結構成為一種很好的可見光催化材料。然而，純的g-C3N4由于其光致電子空穴對的復合率高而大大限制了其光催化效率。眾多學者通過制備二到三種復合型半導體來提高其光催化效率及太陽光的利用率。本課題通過使用不同的方法合成g-C3N4/CdS復合材料及制備g-C3N4/C/CdS的石墨相氮化碳基三元復合材料，旨在提高石墨相氮化碳的光催化及光電性能。主要包括:
　　(1)采用一種

2、新型、簡單的原位法制備g-C3N4/CdS異質結，先使用軟化學的方法在氮化碳中引入金屬鎘離子制備成Cd/g-C3N4，再將鎘離子硫化，形成具有兩種半導體摻雜的復合材料的異質結，研究發(fā)現(xiàn)制備得到的樣品比純的g-C3N4的光催化降解甲基橙高出2.5倍，光電流響應值高出2.3倍，光解水制氫高出2.8倍。說明原位法合成的復合物的催化活性比純的g-C3N4高。
　　(2)采用超聲和離子輔助的協(xié)同效應來獲得的CdS/g-C3N4納米復合材料的

3、異質結。研究發(fā)現(xiàn):CdS/g-C3N4納米復合材料相比于純的氮化碳表現(xiàn)出顯著的光電流的增強。超聲制備的CdS/g-C3N4復合材料相比于未經(jīng)過超聲制備的CdS/g-C3N4復合材料、純的g-C3N4的光降解甲基橙，光電流響應值分別高出1.4倍，18倍和2倍，2.3倍。這說明復合材料的異質結有助于光生載流子的有效轉移和分離，提高光催化和光電性能。
　　(3)我們創(chuàng)新的制備三元復合物g-C3N4/C/CdS，并考察其光催化和光電性能。