物理化学学报 >> 2020, Vol. 36 >> Issue (3): 1902001.doi: 10.3866/PKU.WHXB201902001
所属专题: 光催化剂
李小为,王彬,尹文轩,狄俊,夏杰祥*(),朱文帅*(
),李华明
收稿日期:
2019-02-01
录用日期:
2019-05-13
发布日期:
2019-05-17
通讯作者:
夏杰祥,朱文帅
E-mail:xjx@ujs.edu.cn;zhuws@ujs.edu.cn
基金资助:
Xiaowei Li,Bin Wang,Wenxuan Yin,Jun Di,Jiexiang Xia*(),Wenshuai Zhu*(
),Huaming Li
Received:
2019-02-01
Accepted:
2019-05-13
Published:
2019-05-17
Contact:
Jiexiang Xia,Wenshuai Zhu
E-mail:xjx@ujs.edu.cn;zhuws@ujs.edu.cn
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摘要:
本文通过将Cu2+掺入g-C3N4结构中成功制备了Cu/g-C3N4光催化剂,并进一步优化其光催化性能。同时,采用多种表征方法对Cu/g-C3N4光催化剂的结构、形貌、光学和光电性能进行了分析。X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)结果表明制备的光催化剂为Cu/g-C3N4,且Cu的价态为+2。在可见光照射下,研究了不同铜含量的Cu/g-C3N4和g-C3N4光催化剂的光催化活性。实验结果表明,Cu/g-C3N4光催化剂的降解能力显著高于纯相的g-C3N4。N2吸附-解吸等温线表明,Cu2+的引入对g-C3N4的微观结构影响不大,说明光催化活性的提高可能与光生载流子的有效分离有关。因此,Cu/g-C3N4光催化降解RhB和CIP性能的提升可能是由于Cu2+可以作为电子捕获陷阱从而降低了载流子的复合速率。通过光电测试表明,在g-C3N4中掺入Cu2+可以降低g-C3N4的电子空穴复合速率,加速电子空穴对的分离,从而提高了其光催化活性。自由基捕获实验和电子自旋共振(ESR)结果表明,超氧自由基(O2•−)、羟基自由基(•OH)和空穴的协同作用提高了Cu/g-C3N4光催化剂的光催化活性。
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