二次等温热缩聚改性对g-C3N4光催化剂性能的影响

采用二次等温热缩聚方式对通过NH4SCN制得的g-C3N4进行处理,通过XRD和SEM/TEM等手段对所制备样品的物相结构、表面形貌等结构特性及有机染料RhB的降解效果进行了研究.结果表明,二次等温热缩聚改性使催化剂聚合度增加,层间距缩短,通过调节等温热缩聚处理时间构建了蜂窝孔洞薄片层表面结构,比表面积和孔容积分别增加了2.3倍和4.7倍;大量—NH—、—NH2等氨基基团的产生,带来了更高的吸附氧含量;带隙宽度由2.77eV拓宽至2.81eV,且价带位置增至+1.625eV,使光生空穴拥有更强的氧化降解能力;边缘三嗪环结构单元中C—N==C位置上N元素缺失,减少了大量光生电荷的复合消耗,PL荧光光谱显示了明显降低的光生电子-空穴复合率,对载流子的充分利用使催化速率明显提高.有机污染物RhB催化降解效果显著,光催化反应速率常数由0.006提高到0.031,反应速率提高了5.2倍,在420nm可见光下照射90min,降解率由42％提高至98％.