g-C3Nx@CN复合材料的制备及其可见光催化降解性能

朱忆仁, 何春鹏, 聂学童, 高仲, 李颖

材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (05) : 159-167.

g-C3Nx@CN复合材料的制备及其可见光催化降解性能

  • 朱忆仁, 何春鹏, 聂学童, 高仲, 李颖
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摘要

通过原位生长-高温脱锌法成功制备了一种由CN壳包裹的缺陷氮化碳(g-C3Nx)的光催化剂g-C3Nx@CN。采用多种分析手段对材料的结构、形貌和组成进行了分析表征。通过三聚氰胺高温缩聚及Mg粉高温脱氮制备出具有氮缺陷的g-C3Nx,随后负载ZnO纳米颗粒原位生长ZIF-8,最后将g-C3Nx@ZIF-8在高温下脱Zn,制得ZIF-8的CN壳包裹的具有双重缺陷(N,Zn)的可见光催化剂g-C3Nx@CN材料。研究表明,g-C3Nx@CN催化剂具有良好的可见光催化活性,可以实现在240 min内对亚甲基蓝和2,4-二氯苯酚的有效降解,其中g-C3Nx@CN-5∶4复合材料性能最佳。在反应体系中,单线态氧(1O2)起主导作用。在循环测试中表现出优异的循环利用性和光稳定性。本研究拓展了缺陷的氮化碳材料在可见光吸收的研究,为金属催化剂向无机非金属催化剂衍生提供了一种可行的方法。

关键词

g-C3Nx / ZIF-8 / 光催化 / 降解 / 亚甲基蓝 / 2,4-DCP

中图分类号

X703 / O643.36 / O644.1

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朱忆仁, 何春鹏, 聂学童, 高仲, 李颖. g-C3Nx@CN复合材料的制备及其可见光催化降解性能. 材料工程. 2025, 53(05): 159-167

基金

国家自然科学基金项目(22078246)

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