g–c3n4 石墨相氮化碳(g-C3N4),由于其合适的能带结构(2.7 eV),较高的光、热稳定性以及组成元素丰富等优势,在太阳能转换和环境净化等领域显示出重要的潜在应用前景。 石墨相氮化碳(g-C3N4)具有类似石墨的片层结构,其片层以3-三嗪环(庚嗪环)为基本结构单元,环之间通过末端的N原子相连,形成一层无限扩展的平面,...
G-C3N4的结构式可以表示为:(CNN)n,其中n表示分子内重复单元的数量。G-C3N4的基本元组是氮原子通过三共价键和相邻碳原子连接而成的三聚氨基块。G-C3N4属于层状结构,其三聚氨基块通过π-π堆积方式形成层状结构。这种层状结构具有一定的空隙,可以容纳一些小分子进入其中,从而实现对这些小分子的光催化转化。 G-C3N4...
同时,DF-resin的引入还有效改善了传统g-C3N4的能带结构,结晶性及载流子分离、传输性能,因而导致V-CN在可见光照射下超高的产氢活性和循环稳定性。光催化水分解析氢实验表明,V-CN100表现出最佳的光催化性能,其在可见光照射下(λ≥ 420 nm...
图1c,d表明g-C3N4具有不规则尺寸的层状结构,mCNN为均匀的带状结构。mCNN的TEM图像表明,条带由多个g-C3N4薄层形成,这是由于合成过程中熔融KOH的剪切效应。mCNN的多层纳米带结构具有高比表面积和大量的活性边缘位点,能够实现光的多次反射/散射,以提高光利用效率,并且具有较大的层间距离,有利于促进传质过程。
图1c,d表明g-C3N4具有不规则尺寸的层状结构,mCNN为均匀的带状结构。mCNN的TEM图像表明,条带由多个g-C3N4薄层形成,这是由于合成过程中熔融KOH的剪切效应。mCNN的多层纳米带结构具有高比表面积和大量的活性边缘位点,能够实现光的多次反射/散射,以提高光利用效率,并且具有较大的层间距离,有利于促进传质过程。
▲图1.普通块状g-C3N4(左)和叶脉状g-C3N4(右)的SEM图 作者通过扫描电镜对比观察了普通块状g-C3N4和本工作所制备g-C3N4的形貌结构,发现本工作所制备的g-C3N4表面形成了密集的叶脉状结构,且存在丰富的孔道结构。这种独特的结构能够显著提升g-C3N4的比表面积,暴露出更多的反应活性位点。
在Mn@g-C3N4的能带结构中,Mn原子的局域下自旋d态在EF,在占位区内Mn原子的所有上自旋d态都在-2 eV以下,如图3a所示。相比之下,MnX@g-C3N4的DOS在费米能级附近没有d态,因为所有的上自旋态都处于深占据态,所有的下自旋态在未占据区都在2eV以上。因此,在Mn@g-C3N4单分子层中,EF附近的下自旋态的部分...
柳成荫首次报道了通过中间体转化策略合成同时具有中空、多孔和薄层的牛角状g-C3N4管状结构(HHMU g-C3N4),通过控制反应物比例、煅烧速率、引入铵盐的种类以及细致地研究聚合过程,发现只有适量的NH4Br与三聚氰胺在固定的热聚合条件下,才能形成均一的牛角状含Br的中间体,再进一步热解转化成为牛角状中空多孔薄层管状g-C3N4...