研究和评论:材料科学杂雷竞技苹果下载志》上
菜单ISSN: 2321 - 6212
ISSN: 2321 - 6212
查尔斯·K特征1,2Eric S Agorku2*弗朗西斯·K Ampong3
1大学化学科学部门能源和自然资源,Sunyani,加纳
收到:07 - 4月- 2022手稿。JOMS-22 - 48327;编辑分配:09 - -2022年4月,PreQC没有。JOMS 22 - 48327 (PQ);综述:21日——-2022年4月,QC。JOMS 22 - 48327;修改后:23日——-2022年4月,手稿。JOMS 22 - 48327 (R);发表:30 - -2022年4月,DOI: 10.4172 / 2321 - 6212.10.4.001。
访问更多的相关文章rayapp0
在寻找一种有效的光催化半导体应用,某些重要的必需品如窄隙有效吸收可见光,合适的带位置为一个有效的氧化还原反应,低重组率等需要牢记。显然清楚的是,没有一个半导体可以满足这些需求。石墨碳氮化(g-C3N4)的半导体纳米复合材料有但是被发现拥有这些重要的品质。本研究概述了最近的发展g-C3N4-based材料的设计和制造,以及他们的应用程序在催化照片。
光催化;石墨碳氮化;半导体;隙;阳光
扩大全球紧急能源缺乏和自然问题越来越成为人类社会真正的危险的经济改善。时钟背后的各国政府和研究人员正在寻找绿色技术合理的方法解决这些上述危机(1]。太阳能是一种理想的能源来解决这些能源危机而不强加任何对环境的负面影响。这是因为太阳能环保,有无限的电力供应。太阳能/阳光也被发现有用的污染物的去除2]。如今,科学和工程对半导体应用已经广泛的兴趣。尤其是是从汤姆斯光催化被视为可再生,经济、安全、创新和清洁,进行催化反应对于各种各样的应用程序,比如水净化(3- - - - - -6减少的有限公司2(7- - - - - -9],疏散的自然毒素(10,11],细菌dis-infection [12,13],氮氧化物减排[14,15),和特殊混合的有机化合物16]。然而,有效利用太阳能仍然保持堵塞的半导体催化剂来满足实际应用的先决条件(17]。例如,传统的半导体(比如TiO2,ZrO2、氧化锌和硫化锌和铁2O3)在可见光下表现不佳是因为他们的大型能源缺口。出于这个原因,一些修改了这些传统的半导体,以及制造他们的选择18- - - - - -20.]。
目前,如何设计公司的新型催化剂,丰富、简单的建筑仍然是一个挑战。有效利用太阳能,设计和制造的半导体材料光催化应用程序被广泛研究的科研人员(21]。在此背景下,石墨碳氮化(g c3N4)基于半导体材料引起一波又一波的热情在科研领域由于其惊人的属性(宝藏22]。石墨碳氮化(g c3N4)是最稳定的同素异形体的碳氮化物在环境大气条件和独特的表面性质,使它适合许多应用程序,包括催化。俗话说的好,“有更多的改进的余地”,相信,g c的新物理性质3N4纳米复合材料还没有被发现。因为单个半导体材料不能满足当前的需求,迫切需要开发各种合成过程和物理化学策略来丰富g c3N4与所需的电子结构、晶体结构、纳米结构、异质结构(23]。在评估中,石墨碳氮的合成和应用半导体复合材料处理。
石墨碳氮化(g c3N4)
1989年,刘和科恩预计,氮化碳ultrahard材料可能是伪造的。亚硝酸盐的碳基本上是群组成的聚合物材料的碳和氮24]。他们可以得到碳材料,通过氮、碳极微小的替换,得到候选人接触各式各样的应用。如前所述,石墨碳氮化(g c3N4),最近已经产生了大量的光催化领域的研究人员的兴趣。这是由于这样的事实:g c3N4的化学稳定性,特殊微电子能带结构(25),基本的网站的出现,低成本、金属自由,非常对可见光响应。通过热重调查估计碳氮化物可以忍受加热到600°C,并将分解完全当温度上升到750°C (26]。
理想情况下,g c3N4由专门的中则组装28没有本地化的电子π状态(27]。能力的石墨碳氮化进行结构和化学变化给微调其结构的合理性和反应性,并允许一个完全控制半导体属性和扩展各种催化应用程序(28]。此外,g c3N4与特殊结构,聚合物半导体能隙2.7 eV和神奇的物理和化学性质29日]。g c3N4拥有强大的层之间的范德华力使它的化学稳定性在大多数溶剂如醇、水、乙醚、甲苯、N, N-dimethylformamide,四氢呋喃。更关键的是,g c3N4地球上充足的,因为它是由两部分组成:碳和氮。这提出了有效可以以较低的成本生产,和它的属性可以被直接调技术不重要修改(通常是用什么做的30.]。
尽管上述g c的好处3N4,有很高的电荷载体的重组率由照片反应限制了光催化效率(9)和较低的电导率。为了遏制刚刚提到的问题与g c相关联3N4,研究人员利用其兼容性与一些无机纳米粒子(1)制造g c3N4的复合材料。金属掺杂等几种方法(31日,32,非金属掺杂33- - - - - -35提出),金属/非金属(36),制造纳米/介孔结构(37),结合其他半导体(38),用于提高g c的光催化性能3N4(39]。
石墨碳氮化(g c3N4)的半导体纳米复合材料
在寻找有效的g c3N4的纳米复合材料,某些重要的必需品窄带隙等高效的可见光的吸收,适合带位置为一个有效的氧化还原反应,等需要牢记。显然清楚的是,没有一个单一的半导体能满足这些需求(40]。的基地,一些半导体材料,如cd [41),我们3(42),BiWO6(43],氧化锌[44),TiO2(45)、银2O (46)、铜2O (47)、铁2O3(48),在2O3(49),石墨烯(50加上g c)和碳量子点3N4制造复合材料(26]。建设g c3N4摘要用复合材料赋予复合材料能够征服的光诱导的载流子的复合,也提高了复合与理化性质46]。
合成石墨碳氮化(g c3N4)2
2009年,小王和同事发现,石墨碳氮化可以用来生产H从水51]。自那时以来,一些一直在努力制造g c3N4半导体热缩合及其衍生物的充足,富氮和氧体细胞含有碳氮键(52,53]。富氮前体(图1尿素(等)54),硫脲(55),三聚氰胺(7,56氰氨化],[57- - - - - -59),双氰胺(59,60)被用来合成g c3N4。
图1:Shematic图合成的石墨碳氮化热缩合(61年]。
几个作者报道,g c的物理和化学性质3N4如表面积、孔隙度、吸收、光致发光、碳氮比,和纳米结构深受前体的类型和治疗用(16]。这意味着前体和治疗方法的选择非常重要。例如,小张和同事准备g c3N4通过直接加热硫脲在不同温度下2 h。他们得出结论,冷凝温度大大影响g c的形成3N4。然而,增加温度为650°C加速催化剂本身的部分分解(62年]。崔et al。63年)还捏造g c3N4通过加热直接硫氰酸铵和双氰胺在不同的温度下。XRD分析的样本显示,graphite-like g c的结构特征3N4发展当煅烧温度超过450°C。他们得出的结论是,样本从硫氰酸铵是获得改善的光敏比制造双氰胺(63年]。此外,燕和同事成功地捏造g c3N4通过直接加热的三聚氰胺半封闭系统,目的是防止升华的三聚氰胺。在其合成过程,三聚氰胺粉放入氧化铝坩埚盖,然后加热到500°C的炉2 h,后来受到deammonation治疗在500,520,550,和580°C 2 h。从他们的分析,很明显,g C3N4稳定在一定程度上封闭的氨气氛比在开放系统(64年]。莫等人所做的研究对煅烧温度对晶体结构的影响,形态进化,能隙工程melamine-derived石墨碳氮化表明,g c3N4可能形成完全只有当煅烧温度超过500°C。他们还报告说,在650°C显示样品制作一个非凡的光催化性能。
合成石墨碳氮化(g c3N4)的半导体纳米复合材料
为了制造g c3N4基于异质结构,有一个应该考虑一些问题。首先,所选的半导体乐队必须有一个合理的安排。此外,半导体相关要以这样一种方式,他们的有趣的物理和化学性质是理想的利用。选择一个合适的混合方法发挥作用的实现和优化异质结构是最关心65年]。一些研究人员已经开发出不同的方法来有效地合成g c3N4-baesd纳米复合材料。这些包括:简单的煅烧法,溶液混合,溶胶-凝胶法、水热、水解、微波辐射。据刘等人这些方法分为两个主要类型的人工方法已被用于合成g c3N4的复合材料。首先,材料与碳氮化硅前体混合伴随着热凝结在最喜欢的温度。其次,准备的材料是post处理——g c3N4基本上由沉积或混合)。例如,Ghane菲等人准备2O3/ g c3N4纳米复合材料使用后一种方法。在合成过程中,不同数量的铁(没有3)3.9H2O和尿素添加了好了g c3N4粉。光吸收光谱分析的样品显示增加吸收在电磁频谱的可见区域,增加铁2O3证明的内容,能带从2.65下降-1.75 eV。他们认为,耦合g c3N4与菲2O3赋予产生的复合与某些显著的降低电子空穴复合等品质,高效的可见光收获,和能量差距缩小。然而,从他们的报告警告,尽管增加铁2O3纳米复合材料增强其光响应的内容,过多的铁2O3内容可以取消成绩。另一方面,通用电气等人捏造g c3N4/ Bi2我们6复合粉的混合和g c3N4和Bi2我们6。结果样本收集和煅烧时速300°C马弗炉。分析他们的样本显示一个高效的光催化活性的莫降解,降解效率为99.9%。这是归因于聚合物g c之间的协同效应3N4和Bi2我们6发挥了至关重要的作用在supressing电子空穴的复合。
同时,张等人准备g c3N4tio2纳米复合材料通过简单的溶胶-凝胶技术使用钛酸tetra-n-butyl作为前体。这个前体进行水解和缩聚过程形成胶体溶液。分析的样品显示g c之间的密切联系雷竞技网页版3N4和TiO2形成异质结结构。
溶胶-凝胶方法的一个重要方法已经被用来制造g c极具渗透性3N4。由于其低成本、环境处理温度,和合成路线,溶胶-凝胶技术被认为是一个独特的方法。这种方法被称为一个适当的方法制造g c3N4和金属氧化物半导体催化剂由于生产metal-OH网络(66年]。最近,在材料科学领域的陶瓷工程、溶胶-凝胶法是一种湿化学过程被使用(67年]。
兴奋剂
金属掺杂:结之间形成半导体和金属已广泛用于生成出发分离地区俗称肖特基势垒。为了防止电荷复合,也使费米能级,从一个组件发生电子转移到另一个接口。因此可以推测g c3N4与金属的目的提高光催化活性。g c3N4具有特殊的结构,与氮形成一个三角形(图2)。每个三角形都有六个孤对电子,这使得它很容易为金属并入结构(25]。掺杂g c3N4用金属赋予较低的能量差距,改进的表面积、高吸收可见光和预防/减少光产生的电子空穴对的复合68年]。能够在g c网络中加入金属离子3N4,g c3N4前体混合均匀的可溶性盐包含金属离子。通过热缩合的前兆,金属杂质将被同时掺杂到g c的网络3N4(69年]。
图2:石墨结构碳氮化物[70]。
一些金属,如铁、锌、铜、有限公司Ag), K,倪,Na,呃,V等被用来预测g c3N4光催化剂,目的是调节其物理和化学性质71年- - - - - -78年]。一般来说,一个有效的策略来提高g c的性能3N4通过修改其电子结构和表面特性是通过元素掺杂79年]。例如,Das和同事捏造镍掺杂g c3N4使用尿素和六水合硝酸镍作为前体(80年]。显示在图3,镍离子可能与大环的碳氮同步。此外,他们报告说,当镍原子引入到结构,创建许多州内的能量之间的差距,也有一个电子债券镍原子和氮原子附近的孤。他们还报道photogenerated航空公司的重组率的减少。他们将此归因于电子花一些时间被困在掺杂的网站,从而延长时间通过电子重组有一个洞。从他们的研究很明显,带隙随掺杂浓度增加而降低。Reddy等人进行光化学研究Ni-doped g c3N4纳米结构在可见光和提出了类似的报告Das et al。
图3:可能掺杂镍。
Fronczak et al。81年装配式无掺杂和Na-doped g c3N4通过热冷凝使用氯化钠和氨腈作为前体。他们报道,Na-doped g c3N4样品有一个特殊的吸附性能(以最大吸附能力的范围在200到300年间mg.g-1)与阴离子的清除dye-methyl蓝色。
此外,赵的研究小组提出了一种新颖的能源gap-tunable K-Na co-doped g c3N4论文通过熔盐法使用三聚氰胺,氯化钾和氯化钠作为前体。他们报告说,当共晶盐的重量比三聚氰胺是控制,导带和价带电位g c3N4可以通过调优从-1.09和-0.29 + 1.55 eV + 2.25 eV(分别82年]。这肯定会导致*哦和* O的形成2这会导致一个更高的光降解率。赵等人提出补充说,K-Na赋予g c3N4光催化剂和一个压抑晶体生长、增强的表面面积和降低电子空穴复合。类似的结果是得到胡锦涛和朋友当他们合成磷co-doped g c3N4光催化剂与双氰胺单体、硝酸铁、磷酸氢二铵反应的化学物质(32]。的非凡表现他们的样品是归因于Fe和P提出的协同效应。
总之,有一种普遍的金属离子掺杂物引入g c的结构3N4。一些金属离子掺杂物的好处是创建新能源在能源缺口水平,提高了可见光响应,电子空穴分离率增加。
非金属离子掺杂:g c3N4是一个非常有前途的不含金属的聚合物光催化剂(4]。为了保持g c的不含金属的特性3N4,关注研究人员一直没有金属掺杂所吸引。与金属、非金属高电离能和高电负性,为他们提供的能力形成共价键。更重要的是,非金属可以克服热掺杂金属离子的化学状态的变化。相信非金属离子引入石墨碳氮化可以赋予系统独特的电子结构和能带隙可调所需的应用程序,如光致发光(PL) [34]。
不同的非金属如P [83年)、B (77年,年代84年]和Br [54)被广泛用于涂料g c3N4。例如,硼掺杂g c3N4论文被陆捏造和朋友使用硫脲和硼酸作为前体。他们报告说,B原子引入g c3N4通过降低其带隙结构提高其光催化活动与相应的高吸收的可见光。他们在UO进行光催化降解活动22 +和报告93%的效率。评估样本的长期稳定后,观察到样本非常稳定,即使五个周期(77年]。除了改变能带,硼掺杂可以修改g c的电导率3N4n型和p型而保持导带边-足够的氢代(85年]。
2015年,周等人提出了一个优秀的工作在p型g c3N4通过与Guanidiniumhydrochloride thermo-induced共聚的方法(GndCl)和hexachlorocyclotriphosphate P源。在其制备过程中,5 g guanidiniumhydrocloride制成粉末状,与不同数量的hexachlorocyclotriphosphate混合。这种组合是然后放到炉加热到所需的温度(550、600、650°C)的速度每分钟2°C。他们调查了光催化性能和若丹明B分解产生的p型g c3N4光催化剂完全退化10 mgL-1 RhB 10分钟,而纯g c3N4需要30分钟。此外,他们报道H2进化的速度50.6 h -μmol,纯g c的2.9倍3N4。
此外,周和朋友说添加P原子g c3N4积极影响电子、半导体和g c的化学性质3N4。再次,他们详细,有效抑制光产生的电子和空穴的复合。
在类似的研究中,王et al。86年)还捏造p型g c3N4nanosheets银离子的检测和细胞成像。三聚氰胺和磷酸氢二铵是所使用的前兆。在他们的方法中,悬架是由添加水烧杯的前兆。在100°C的油浴加热后2小时和除去水,固体在烤箱干2小时的100°C。4个小时的产品是煅烧在520°C 2°C /分钟氧化铝坩埚。获得大部分p型g c3N4,黄色固体磨成粉,然后溶解在水中,超声分散为12小时。离心和冻干法被用来收集固体p型g c3N4nanosheets。除了B-doped和p型石墨碳氮化催化剂,Br-modified g c3N4半导体也已经准备通过局域网,et al。54]photoredox水分裂。尿素(10克),和不同浓度的溴化铵(NH4Br)与10毫升去离子水混合搅拌去除水。产品被烧结在550°C 2 h升温速率为5.0°C / min在空气中。双氰胺等化学物质,thiocyanide铵和硫脲与溴化铵制造Br-doped g c3N4通过类似的方法。他们说,添加溴g c3N4修改纹理、光吸收、导电性、电荷载子传输速率,光催化效率不破坏聚合物的主要结构和架构。
硫的非金属元素也被用于涂料游离碳氮化。张等人伪造S-doped g c3N4通过一个简单的方法。三(3)g(三聚氰胺混合着不同数量的元素硫。混合物被磨成粉,然后运送到坩埚和加热到650°C 2小时直接在氮气。光吸收光谱分析的样品显示隙减少纯g c从2.76 - -2.58 eV3N4和sulphur-doped g c3N4分别。观察到的红移,并进一步向长波长吸收所有S-doped g c3N4是由于中间能量乐队相关的表面缺陷引起的硫介导造作。很明显从他们的PL分析电荷载体复合高效地压抑了S-doped g c3N4由于优化结构,协助电荷分离的电子和结构属性。
江和朋友共同作用的研究,提出g c3N4硫和磷在光催化降解甲基橙和四环素的性能。提出了结合两者优点的杂质原子,导致增强的光催化性能。在他们的合成方法中,不同数量的Hexachlorotriphosphazene (HCCP)和固定量的硫脲混合在一起,磨成粉和煅烧4小时在550°C覆盖坩埚加热率aws保持在10°C /分钟。冷却到室温后,得到的产品聚集和磨成粉。他们报告说,P -, S-codoped g c3N4有显著较高的可见光的光催化活动比纯g c对TC和密苏里州的解决方案吗3N4和单掺杂g c3N4。他们补充说,P-S-co-doped g c3N4提高表面积,光吸收能力,和电荷分离效率,从而导致更高的感光。
Zhang et al。87年还描述了B的合成和P co-doped g c3N4nanosheets有机废物清除。BmimPF6 B2O3和三聚氰胺所使用的前兆。在他们的方法,B BmimPF6 50毫克,50毫克2O3介绍了三聚氰胺和3 g成15毫升水。其间不断搅拌,生成的悬挂在100°C被加热的水。获取深黄色散装B P co-doped g c3N4;产品被停飞,转移到一个坩埚和加热在520°C烤箱的4个小时。B、P co-doped g c3N4nanosheets,作者采用了一种简单的方法称为直接热氧化腐蚀过程,由妞妞,et al。88年]。大部分B P co-doped g c3N4是放置在一个坩埚没有封面和加热在500°C 5°C /分钟的速度2小时获得一个淡黄色的样本。他们的分析结果类似上面描述的江泽民等人。
简而言之,掺杂在优化中起着至关重要的部分g c的电子能带结构3N4。金属掺杂会通过包含到系统g c3N4通过替换发生的,而非金属掺杂碳或氮原子,它产生的导带和价带的影响。几乎所有的时间,可以实现削弱能带,导致光吸收能力的增加。这通常是非常灵活的技术,使g c的能带隙设计3N4通过选择特定的掺杂元素及其数量,根据指定的乐队的位置(1]。
应用程序
广泛的g c3N4的论文已经被用于氧化还原反应等水分裂,有限公司2降低、污染物降解细菌失活,太阳能转换、有机合成、光电子系统制造(52,85年,89年- - - - - -91年]。
水分裂:自然光合作用的基础主要是在分析H2和O2一代分裂的水是从汤姆斯催化剂。生产的啊2是困难的(92年]。光解水更需要半导体与导带负电位降低H+到H2,而他们的价带必须表现出更积极的潜力比氧化所需的潜在H2O, O2(93年]。大部分g c3N4论文仅用于半反应H2或O2因为进化的形成O2需要一个four-electron转移阶段,要求一个重要的过电压(92年]。
秦et al。90年)捏造Zn-doped g c3N4/ BiVO4z-scheme光催化剂分解水完全结合到H2和O2。系统包括铁3 +/铁2 +氧化还原介质水分裂,Zn-doped g c3N4用于H2进化和BiVO4对啊2进化。此外,光催化剂对H2一代应该有很大的负责部门执行和足够的氧化能级粒子氧化中间价态升高,以保证顺利实现另一个一半的反应。应该指出的是,有许多组件影响氧化还原循环的中间媒介,就像调整pH值和包容的安抚剂,这可能造成伤害的电荷交换结构,阻碍催化性能(92年]。此外,Thaweesak和朋友制造B-doped g c3N4nanosheets提高可见光的光催化水分解。nanosheets的结构可以提供表面催化活性面积,也减少了距离的光激的载流子扩散的大部分表面(89年]。2016年,局域网和联合工人准备bromine-modified石墨碳氮化催化剂对水通过锅尿素和NH4Br凝结的分裂。光催化水的还原分析Br-modified g c3N4样品显示H的进化率比较高2,即,48µmolh-1 as against 20 µmolh-1 for pure g-C3N4。然而,这是不一样的阿水氧化过程2生产。Br-modified g c3N4样品显示限制活动2进化(4µmolh-1)。这是归因于这样一个事实:VB Br-g-C的边缘3N4没有积极足以驱动O的众多电子/能量交换过程2生产。此外,巨大的O2发展潜在和穷人表面动力学不断减缓水氧化周期。为了克服这些挑战,钴氧化物在g c加载3N4作为水氧化co-catalyst。这是阿2生产的速度比纯Br-g-C约6倍3N4(54]。
一般来说,完整的由光催化水分解的关键是它的氧化还原过程应该相对光催化载体分离率高,是否一个催化剂或分离系统由两个催化剂(92年]。
有限公司2光致还原作用:二氧化碳气体光致还原作用一直是主要的研究课题在环境和能源领域的全球温室效应加剧了(94年]。有限公司2化学还原成碳氢化合物利用光催化技术,这不仅将这种温室气体转化为再生燃料,还有助于减少全球变暖。有限公司2,另一方面,是一个非常稳定的化合物,使困难的直接反应。公司的太阳能光催化转换2碳氢化合物燃料的H2O已经受到了太多的关注,因为它有可能减少社会目前的化石燃料的依赖,同时也降低了公司2大气中的含量,从而降低温室效应(95年]。掺杂等几种方法,异质结构,助催化剂加载和制造z-scheme被用来提高g c的光催化活性3N4为有限公司2减少(85年,96年- - - - - -99年]。例如,曹和朋友报道方面影响光催化的Pd co-catalyst有限公司2减少在g c3N4。很明显从还原过程的四面体钯纳米晶体暴露(111)比立方co-catalyst方面更有效。这种结构性依赖有限公司2光致还原作用的活动主要是归因于更可取的电子沉效果,有限公司2吸附能力和CH3哦,解吸Pd(111)表面的能力。他们进一步解释说,在g c Pd的纳米晶体的沉积结构3N4可以捕获photogenerated电子从g c的CB吗3N4通过(Pd / g c3N4异质结。钯纳米颗粒的收集电子以这种方式回应surface-adsorbed有限公司2和H +创建CH3哦,CH4气,而H2放电O O颗粒吞噬洞2和H + g c的价带内3N4(96年]。
最近,郭等人建造了一个z-scheme g c3N4/ Bi2O2(博2(OH)]光催化剂通过灵巧的高能球磨方法,与g c之间的界面相互作用3N4和Bi2O2(博2(OH)]。获得的异质的半导体光催化剂表现出卓越的性能有限公司2光致还原作用。他们报告说,提高光催化活动主要是公认的主要辅助电荷分离和压抑重组载体。这可能是由于z -计划带结构的形成。2018年,小说三元Ag)2阴极射线示波器4/ g c3N4/去纳米复合材料z-scheme光催化剂被徐和朋友有限公司合成2光致还原作用为CH3哦,CH4。Ag)2阴极射线示波器4分别用作光敏剂和co-catalyst。他们指出,三元光催化剂达到有限公司2减少活动1.03µmolg-1,翻的频率0.30 h,根据他们的原始g c高2.3倍3N4。改进后的光催化活性,被誉为扩展光吸收,先进CO的吸附2的和更有效的电荷分离,使和谐的能带结构的z-scheme铬酸银的比例和合适的加载。大多数情况下,一个和谐的能带结构是一个标准的发展z-scheme结构(97年]。徐和朋友进一步表示,当作为助催化剂,它也冠军电荷载体转移和提供了更多的有限公司2吸附和催化网站(One hundred.]。溴化银/石墨碳氮化(AgBr / g c3N4纳米复合光催化剂也已由Murugesan et al。101年]通过修改deposition-precipitation技术有限公司2光还原成甲烷和丙酮。硝酸银,三聚氰胺和溴化trimethyl-ammonium所使用的前兆。他们的报告显示,AgBr / g - C3N4综合展示了一种改进的光催化活性的光致还原作用有限公司2在水介质下的紫外线比纯g c3N4。pH值等参数、反应介质、照射时间和催化剂用量进行了研究,发现影响减少有限公司2。
染料和有机污染物分解:清洁和无公害水的基本要求包括人类在内的所有生物。也是一个关键原料各种重点行业包括食品和药品。但它的可用性是一个主要问题。在未来,这一问题将进一步增加由于全球工业化和人口的增长6]。目前,光降解有机污染物通过g c3N4基于半导体吸引了研究人员的关注102年]。
茶等。103年)的p型g c3N4通过co-polycondensation技术光解作用的罗丹明B (RhB)。的P-g-C3N4表现出增强的光催化活性向RhB比纯g c3N4可见光照射下。他们记录了最大程度上的去除效率95%对67%纯g c3N4经过30分钟。这是认可的替换P g C C原子的原子3N4网络导致π-conjugated方案的形成和改善光收获。此外,还有雪地2氧化锌量子点被固定在石墨碳氮化nanosheets形成三元半导体RhB的光致还原作用。获得混合动力实现光催化效率99%的可见光照射下60分钟。非凡的光敏是归因于快速电子生产和传输由可见光由于强劲的SnO之间的相互作用2氧化锌量子点与g c3N4矩阵(104年]。
通用电气等。31日]g c合成3N4/ Bi2WO6异质结构的分解甲基橙(MO)可见光照明。优化的光催化剂显示分解的效率99.9%,此前3 h的照明。得出结论,是增强光敏是由于g c之间的协同效应3N4和Bi2WO6扮演重要角色在supressing电子空穴对。此外,Konstas et al。105年制造g c]3N4/ SrTiO3混合异质结构通过声波降解法降解甲基蓝(MB)的可见光照明。系统显示一个改进的光敏对MB降解效率约为95%。他们认为这种增强的降解性能z-scheme机制的形成。孔雀石绿(MG)的光解作用Ag / g c3N4光催化剂显示,30分钟内80%毫克被反对48%的纯g c3N4(106年]。
ⅱ型首席执行官2/ g c3C4nanosheets是由马et al。107年)和用于photocatalyzed击穿可见光辐照下的双酚A (BPA)。大约94%的双酚a是被CeO2/ g c3C480分钟,远远大于CeO2(14%)和g c3C4(65%)。他们报告说,CeO2/ g-C3C4异质结构拥有一个和谐的能量带辅助photogenerated电荷载体的迁移和分离,从而导致一个增强的光降解的BPA。最后,因为g c优良的光催化性能3N4的论文,光催化有机物的破坏提供了一个有效的技术来消除有机污染物108年,109年]。
从根本上讲,这篇综述的目的是收集的方法和改变纯g c用来克服的局限性3N4在光催化应用。有些局限性,电荷载体复合,低比表面积、低吸收可见光,量子歉收和低光催化剂的复苏。讨论了合成方法和可能的光催化应用。g - C3N4的复合材料,由可见光表现出极大的承诺在废水净化。g c的异质结构3N4的半导体催化剂有潜力提高可见光吸收、化学稳定性、电荷迁移和分离,因此一个增强的光催化性能。
一般来说,肯定会有各种有趣的前景在g c3N4的纳米复合材料。预计本综述将给一些方向和提供一些结论那些好奇g c3N4的纳米复合材料。
(Crossref][谷歌学术搜索][EBSCO]
(Crossref]
