石墨相氮化碳（g-C₃N₄）已經(jīng)被認為是一種高效的非金屬半導(dǎo)體光催化劑。為進一步優(yōu)化其光催化性能,通過熱解-水熱兩步法制備了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的g-C₃N₄/還原氧化石墨烯（rGO）/鈀納米顆粒（Pd NPs）復(fù)合材料。該復(fù)合材料由大量超薄片組成,而且薄片上有大量直徑約為10nm的Pd NPs。g-C₃N₄/rGO/Pd NPs復(fù)合材料展現(xiàn)了一個寬的可見光吸收（邊⁴60nm）,其在460⁸00nm波長范圍內(nèi)還有一個隨波長增加的光吸收。經(jīng)可見光（λ>400nm）照射140 min后,g-C₃N₄/rGO/Pd NPs復(fù)合材料可降解90%羅丹明B（RhB）。此外,循環(huán)實驗表明g-C₃N₄/rGO/Pd NPs復(fù)合材料具有良好的穩(wěn)定性。因此,g-C₃N₄/rGO/Pd NPs復(fù)合材料有望成... 

【文章來源】：材料導(dǎo)報. 2017,31(20)北大核心EICSCD

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【部分圖文】：

圖２ｇ－Ｃ３Ｎ４／ｒＧＯ／ＰｄＮＰｓ的ＴＥＭ圖（插圖為鈀納米顆粒的ＨＲ－ＴＥＭ圖）

見圖７過程Ⅱ）和Ｐｄ表面（見圖７過程Ⅲ）并還原污染物或者Ｏ２，從而抑制光生電子和空穴的復(fù)合（從圖６的光致發(fā)光譜中可得到驗證）。同時，ｇ－Ｃ３Ｎ４價帶中的空穴能夠直接氧化ＲｈＢ（見圖７過程Ⅳ）或是與水反應(yīng)生成·ＯＨ后對ＲｈＢ進行降解（見圖７過程Ⅴ）［１５］。因此，ｇ－Ｃ３Ｎ４／ｒＧＯ／ＰｄＮＰｓ復(fù)合材料中三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的形成以及ｒＧＯ和Ｐｄ的存在，共同提高了ｇ－Ｃ３Ｎ４的光催化活性。圖７ｇ－Ｃ３Ｎ４／ｒＧＯ／ＰｄＮＰｓ對ＲｈＢ在可見光下降解反應(yīng)的光催化原理示意圖Ｆｉｇ．７Ｔｈｅｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｇ－Ｃ３Ｎ４／ｒＧＯ／ＰｄＮＰｓｔｏｗａｒｄＲｈＢｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ３結(jié)論通過熱解－水熱兩步法成功合成了三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的ｇ－Ｃ３Ｎ４／ｒＧＯ／ＰｄＮＰｓ復(fù)合材料，該復(fù)合材料由大量ｇ－Ｃ３Ｎ４和ｒＧＯ超薄片組成，薄片上存在大量直徑約為１０ｎｍ的ＰｄＮＰｓ。這種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有大的比表面積，有利于吸附更多的有機物。在可見光的照射下，復(fù)合材料中ｇ－Ｃ３Ｎ４的電子會從價帶躍遷到導(dǎo)帶，留下相同數(shù)量的空穴在其價帶上。ｇ－Ｃ３Ｎ４與Ｐｄ或ｒＧＯ都可形成Ｓｃｈｏｔｔｋｙ結(jié)，Ｓｃｈｏｔｔｋｙ結(jié)促使光生電子從ｇ－Ｃ３Ｎ４的導(dǎo)帶傳輸?shù)剑颍牵虾停校浔砻�，提高了光生電子和空穴的分離效率，從而導(dǎo)致ｇ－Ｃ３Ｎ４／ｒＧＯ／ＰｄＮＰｓ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]g-C3N4及改性g-C3N4的光催化研究進展[J]. 馮西平,張宏,杭祖圣.  功能材料與器件學(xué)報. 2012(03)



本文編號：3624497