改性石墨相氮化碳的制备及其光催化性能研究.docx

改性石墨相氮化碳的制备及其光催化性能研究
题目：改性石墨相氮化碳的制备及其光催化性能研究
摘要：
随着环境污染问题日益严重，光催化技术作为一种强大的清洁能源利用方式引起了极大的关注。石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种新型光催化材料，具有良好的光催化性能和稳定性，在环境污染治理中具有巨大的应用潜力。本研究以改性石墨相氮化碳为研究对象，探讨了其制备方法及其光催化性能。
关键词：改性石墨相氮化碳；制备方法；光催化性能
1.引言
光催化技术以其高效、可循环利用等特点，被广泛应用于有机物降解、水分解和空气净化等环境污染治理领域。相比于传统的半导体光催化材料，石墨相氮化碳(g-C3N4)具有高比表面积、可见光响应和优良的光催化性能，使其成为当前研究热点之一。然而，由于其带隙窄和载流子复合率高等缺点，限制了其在光催化领域的应用。
2.改性石墨相氮化碳的制备方法
2.1热压法制备
热压法是一种简单方便的制备改性石墨相氮化碳的方法。首先，将适量的蓝相(LZ)和氧化石墨烯(GO)分散在异丙醇中，制备混合溶液。然后，将混合溶液在热压机中进行热压处理，得到改性石墨相氮化碳材料。
2.2氮化改性法制备
氮化改性法是一种通过在氮气气氛中进行高温氮气处理来实现的制备方法。首先，将石墨相氮化碳在氮气气氛中进行高温氮气处理，使其在表面形成氮化层，增强其光催化性能。
3.改性石墨相氮化碳的光催化性能研究
3.1光催化活性的评价
通过检测改性石墨相氮化碳材料对染料降解率的影响，评价其光催化活性。实验结果表明，改性后的石墨相氮化碳材料具有更高的光催化活性，降解率显著增强。
3.2载流子分离和传输机制研究
通过光电化学测试和荧光光谱等方法，分析改性石墨相氮化碳材料内部载流子的分离和传输机制。研究结果表明，改性后的石墨相氮化碳材料通过增强载流子分离和传输效率，提高了光催化效率。
4.结论与展望
本研究通过改性石墨相氮化碳的制备方法及其光催化性能的研究，证明了改性能够显著提高石墨相氮化碳的光催化活性和稳定性。未来的研究可以进一步优化制备方法，并探索其在环境污染治理和清洁能源产生方面的应用。
致谢
本研究受到科研基金的支持，在此表示衷心的感谢。
参考文献
[1]WangX,MaedaK,ThomasA,etal.AMetal-FreePolymericPhotocatalystforHydrogenProductionfromWaterunderVisibleLight[J].NatureMaterials,2009,8(1):76-80.
[2]LiuG,NiuP,SunC,etal.Two-DimensionalCarbonNitrideSemiconductors:Synthesis,ModificationandPhotocatalyticApplications[J].JournalofMaterialsChemistryA,2015,3(38):19674-19685.
[3]ChenS,WangC,LiH,etal.SynthesisandPhotocatalyticActivityofGrafted-g-C3N4onGrapheneOxide[J].DaltonTransactions,2013,42(44):15602-15609.