g-C3N4光催化特点概述 g-C3N4的应用:光催化污染物降解、光催化分解水制取氢气氧气、光催化有机合成和光催化氧气还原等方面。 g-C3N4的优点:电子能带结构独特、化学稳定性和热稳定性高、无毒、无金属及原料丰富。 g-C3N4的缺点:比表面积小、禁带宽度稍大、可见光利...
石墨氮化碳 (g-C3N4) 因其迷人的特性,包括出色的化学和热稳定性、适中的带隙、可见光活性和易于制造,而被认为是一种有吸引力的光催化剂。尽管如此,g-C3N4的缺点包括快速的电荷复合和有限的表面活性位点,这会对光催化反应产生不利影响。 从理论上讲,理想的光催化剂需要良好的阳光捕获能力和足够的氧化还原能力。
其中最主要的是快速的电荷复合和有限的表面活性位点。这些缺点会对光催化反应产生不利影响,限制了其在实际应用中的性能。 三、基于g-C3N4的异质结构光催化剂 为了克服g-C3N4的缺点,研究人员开始构建基于g-C3N4的异质结构光催化剂。这种光催化剂可以显著提高载流子分离效率和光...
此外,装饰在2D g-C3N4上的0D纳米材料(例如C点)显著地改变了费米能级到更高的能量,在那里系统可以转变成一个金属状结构来增加电荷转移结果,光催化性能大大提高归因于缩小的能带隙和更有效的肖特基势垒电荷转移途径,其中狭窄的能带隙允许更多的可见光吸收根据2D g-C3N4和0D半导体之间不同的电荷转移机制,可以将基于g...
然而,块状 g-C3N4有几个缺点,如比表面积有限和重组速率加快。利用物理方法(如热处理)或化学方法(如酸蚀)剥离 g-C3N4 是提高其光催化性能的一个有吸引力的选择。许多研究人员通过质子剥离或水热分解技术制备了高孔隙率和片状 g-C3N4,以提高其光催化性能,但这些方法复杂且昂贵。其中,热剥离是目前正在探索的最...
在光催化剂表面构建缺陷工程是提高光催化转化效率的一种普遍有效的策略,其中通过引入表面缺陷,如表面空位(C或N空位)和表面基团(-C≡N, -OH或-NH2),可大大提高g-C3N4的光催化反应选择性和活性。特别地,含有N空位和-C≡N基团的氮(N)缺陷g-C3N4已通过各种方法合成,并在多个光催化反应中显示出优势。此前的研究...
广泛的研究阐明了传统催化方法的固有缺陷,在这些方法中,光催化方法受到有限光源的限制,使得入射光的初始能量不足以触发部分化学反应;相反,热催化过程需要升高温度来催化反应,从而导致大量的能量消耗,并可能损害合成产物的稳定性和选择性。为了解决这些挑战,一种新的方法是结合光催化和热催化来解决传统单催化体系的缺点,...
然而,单组分g-C3N4与其他光催化剂一样,不可能同时拥有高的太阳能利用效率和强氧化还原能力的光生电荷,导致其光催化效率较低。幸运的是,g-C3N4与另一半导体构建异质结可以同时克服太阳能利用效率低、载流子重组快、氧化还原能力弱的缺点,从而显著...
然而,g-C3N4在实际应用中仍受到光生载流子分离效率低,可见光利用率低,比表面积小等缺点的困扰。因此,为了进一步加快g-C3N4产业化步伐,对g-C3N4进行适当修饰改性,不断提高其催化效率就成为当前光催化领域和氮化碳化学的研究热点。本论文对氮缺陷g-C3N4、SnO2/g-C3N4复合光催化材料和氢化g-C3N4的合成及其光催化性能...