这种电子结构配置使得gC3N4能够吸收可见光范围内的光子,从而产生光生电子和空穴。这些光生载流子具有良好的氧化还原能力,可以在光催化反应中驱动多种氧化还原过程。 gC3N4的分子结构和电子结构还赋予了其良好的化学稳定性,使其能够在各种恶劣环境中保持结构稳定,从而持续发挥光催化作用。这种特性使得gC3N4在光催化领域...
其中2D/2D g-C3N4/BiOI的P-N异质结形成的内置电场以及氧空位的多重协同作用下,在120分钟内有效降解99%的罗丹明B,其降解速度比纯g-C3N4和纯BiOI快2.6倍和12.8倍,及其2D/0D和2D/3D结构的2.0倍和2.5倍,且可反复循环利用。原因...
为了扩大光催化剂的光吸收光谱,研究人员已经开始寻求通过复杂的策略来增强这些材料,如元素掺杂,表面改性和异质结构的构建;然而,这些进步虽然意义重大,但往往受到成本不断上升和制备过程复杂性增加的影响。在此背景下,石墨氮化碳(g-C 3N 4)作为一种新型的非金属有机光催化剂,因其独特的电子结构和可见光区的光吸收能...
图1 Cu2O/g-C3N4异质结构:(a)俯视图g-C3N4纳米片,(b)初始配置Cu2O/g-C3N4异质结构,(c)优化后的Cu2O/g-C3N4异质结构。表1 优化后g-C3N4和Cu2O的晶格参数。 吸附在Cu2O表面的g-C3N4-a和g-C3N4-b如图2所示,尽管存在结构畸变,但g-C3N4在吸附过程中依旧存在,因为没有发生C-N裂解。最活跃的边缘N1原子(2.00...
而光催化剂则是这种技术的核心。2009年,王新晨等首次将g-C3N4用于光催化制氢。但是,纯的g-C3N4存在光生载流子复合率高、电导率、量子效率较低等缺陷。为此,上海电力学院潘卫国教授课题组利用NiO对g-C3N4进行修饰,构建了球花状NiO/g-C3N4异质结,用于CO2的光催化还原。
但石墨相氮化碳也存在一定局限性,如易团聚、光利用率不足、电导率差等,可通过改性来提高其性能,目前石墨相氮化碳改性方法包括官能团改性、分子化修饰、掺杂(小分子掺杂、非金属元素掺杂、金属元素掺杂等)、异质结的构建、形貌调整等。 根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国石墨相氮化碳(g-C3N4)行业市场深...
(1)利用溶剂热法和高温煅烧法分别制备了中空微球状CdS和块体g-C3N4,然后通过煅烧法成功制得了传统Ⅱ型CdS/g-C3N4异质结光催化剂,并对其晶相结构、表面形态、微观形貌、光电化学特性等进行了系统地研究。并通过CdS/g-C3N4光催化降解RhB研究其光催化活性和稳定性。实验结果表明CdS/g-C3N4复合光催化剂具有良好的光...
石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种无金属聚合物二维纳米材料。石墨相氮化碳外观为固体淡黄色粉末,微溶于水,无毒。石墨相氮化碳是一种典型的聚合物半导体,其结构中的CN原子以sp2杂化形成高度离域的π共轭体系。 石墨相氮化碳具有组成来源方便、能带结构合适、稳定性高、低毒等特点,在电池、储能、光催化、电催化、生物医学...
基于g-C3N4的异质结构根据 2D g-C3N4和 0D 半导体之间的不同电荷转移机制进行分类(图 4):(1)II 型异质结,(2)Z 型异质结,(3 ) S 型异质结,(4) 助催化剂异质结和 (5) 其他异质结系统。 为了推进最先进的 0D/2D g-C3N4光催化剂,以实现人工光氧化还原应用的显着改进,作者提出了多种未来展望作为...
g-C3N4是一种很受欢迎的半导体催化剂,因其较好的带隙,常用于利用太阳能的水分解反应。然而,尽管g-C3N4具有适当的带隙,但其光催化效率较差。印度伊斯兰医学研究所Tokeer Ahmad等人基于密度泛函理论(DFT)设计了一种Cu2O和g-C3N4的p-n异质结构,其中Cu2O具有更大的导带,光学带隙为2.1 eV,其导带可以很容易地将电子...