构建Z型C-TiO_%282%29_Pt_g-C_%283%29N_%284%29催化剂及其催化性能研究.pdf

文章编号:1 0 0 1-9 7 3 1(2 0 2 3)0 7-0 7 1 3 9-0 6构建Z型C-T i O2/P t/g-C3N4催化剂及其催化性能研究*卢 照1,魏慧欣1,宋武林1,2(1.华中科技大学 分析测试中心,武汉4 3 0 0 7 4;2.华中科技大学 材料科学与工程学院,武汉4 3 0 0 7 4)摘 要:以尿素为前驱体,利用热缩聚法合成g-C3N4纳米片,再先后利用热还原法和水热法负载P t纳米颗粒及C-T i O2纳米颗粒,由此成功制备出Z型C-T i O2/P t/g-C3N4光催化剂。采用多种表征手段对其形貌、结构及光学性质进行了分析,并评估了其在可见光下降解甲基橙和盐酸四环素的性能。研究结果表明,该光催化剂对降解污染物表现出优异的性能。这主要归功于较强的可见光吸收能力、较高的光生电子-空穴对分离效率以及光生电子的强还原性、光生空穴的强氧化性。为了进一步探讨其光催化机理,对C-T i O2/P t/g-C3N4催化剂进行E S R测试。结果表明,在光催化过程中,具有强氧化性的OH和O-2都起到了重要的作用。关键词:g-C3N4;C-T i O2;光催化;Z型异质结;降解中图分类号:O 6 4 4文献标识码:AD O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 1-9 7 3 1.2 0 2 3.0 7.0 1 80 引 言日益严重的环境污染问题已经引起了人们广泛的关注,尤其是水环境污染,已经严重威胁到人类的生命健康,其中包括工业和医疗废水排放的问题。光催化技术已经被证实是一种行之有效的解决方法1-2。它以光作为驱动力,且具有环保无害、成本低等优点。近年来,一种聚合物半导体石墨相氮化碳(g-C3N4),因其具有带隙窄、稳定性好、合成方法简单、结构形态可控等优点成为研究热点之一3-5。然而,其可见光吸收能力较弱、光生电子-空穴对的快速复合及其不合适的价带电位导致光生空穴氧化能力相对较弱等等缺点严重限制了在光催化中的实际应用。为了解决这些问题,科研工作者们使用了很多改性方法。例如,元素掺杂、形貌调控、构建异质结等等6-9。在这些方法中,构建异质结被认为是一种既能提高可见光吸收能力又能促进载流子分离较好的方法。A d h i k a r i等1 0研究的g-C3N4/S r T a2O6异质结可见光吸收能力及光生载流子的分离效率相对于单一组分均有所增强,因此,该催化剂光催化性能显著提高。C h e n等1 1在g-C3N4微管上原位生长Z n I n2S4纳米片,其表现出较强的光催化C O2还原性能,归功于其具有较强的光吸收能力和较快的光生载流子转移能力。值得注意的是,在构建的各种不同的异质结当中,有一种Z型催化剂,它不仅仅可以提高光吸收能力,提高光生载流子分离能力,还能提高光生空穴氧化能力和光生电子的还原能力。B a o等1 2以C u作为载流子转移介质,构建C u2O/C u/g-C3N4Z型催化剂,其表现出较高的光催化性能。本文采用热缩聚法制备g-C3N4纳米片,然后用热还原法将P t纳米颗粒负载在g-C3N4纳米片上,最后用水 热 法 原 位 生 长C掺 杂 的T i O2纳 米 颗 粒(C-T i O2),从而得到Z型C-T i O2/P t/g-C3N4催化剂,随后对其进行可见光降解性能测试。并通过一系列表征方法,对其光催化机理进行了分析探讨。1 实 验1.1 样品制备g-C3N4的制备过程如下:将1 0g尿素加入坩埚中,盖上盖子后放进马弗炉内,以1 0/m i n的速率升温至5 8 0烧2h,待自然冷却至室温后收集样品。P t/g-C3N4、C-T i O2及C-T i O2/g-C3N4的制备过程在前面的工作中有详细介绍1 3-1 4。C-T i O2/P t/g-C3N4的制备过程如下:将8 0m gg-C3N4均 匀 分 散 于2 5 m L乙 二 醇 中,加 入0.0 1 6gN a OH,使之完全溶解。用乙二醇将1.7 0m LH2P t C l66 H2O-乙二醇溶液(浓度为0.0 0 2 5g/m L)稀释至2 5m L后,将其倒入上述溶液中并通入N2使空气排尽,然后加热到9 0反应1h。待反应结束后,自然冷却至室温,多次离心洗涤后,将产物分散到4 0m L蒸馏水中,再将1m L钛酸四丁酯及4 0m L乙二醇先后逐滴滴加到溶液中,搅拌一段时间后放入水热反应釜中,设点温度为1 8 0,反应1 0h。待反应结束后离心洗涤,烘干备用。1.2 样品的性能测试光源为3 0 0W的氙灯,工作电流为1 5A,安装滤93170卢 照 等:构建Z型C-T i O2/P t/g-C3N4催化剂及其催化性能研究*基金项目:国家自然科学基金项目(2 0 0 9 C B 9 3 9 7 0 5)收到初稿日期:2 0 2 3-0 2-2 8收到修改稿日期:2 0 2 3-5-2 1通讯作者:宋武林,E-m a i l:w u l i n s 1 2 6.c o m作者简介:卢 照(1 9 8 9),女,博士,工程师,从事纳米材料的制备及测试表征研究。波片以保证整个反应是在波长大于4 0 0n m的可见光下进行。配置2 0m g/L甲基橙(5 0m L)和盐酸四环素溶液(1 0 0m L)置于1 0 0m L烧杯中,加入5 0m g催化剂。避光搅拌3 0m i n使其达到吸附平衡。然后打开氙灯,每隔一段时间取样离心,最后通过紫外可见分光光度计测试溶液的吸光度。1.3 测试与表征采用X射线衍射仪(X R D)分析样品的物相;通过透射电子显微镜(T EM)观察样品的微观形貌;利用傅利叶红外(F T-I R)分析样品的结合形式和化学组分;通过紫外可见分光光度计(UV-V i s)分析样品的光吸收范围以及光吸收强度;通过光致发光光谱仪(P L)分析样品光生载流子的分离效率;通过电子自旋共振谱仪(E S R)分析羟基自由基和超氧自由基的浓度。2 结果与讨论2.1 X R D及T EM分析图1为 样 品g-C3N4、C-T i O2、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的X R D图谱。纯g-C3N4,在位于1 3.1 和2 7.5 的位置出现衍射峰,1 3.1 处的衍射峰为三嗪结构规则排列而行成,对应于(1 0 0)晶面,2 7.5 处的衍射峰为芳香单元的层间堆叠而形成,对应于(0 0 2)晶面1 5。P t/g-C3N4相比于g-C3N4,在位于3 9.7 的位置多出一个衍射峰,它与P t纳米颗粒的(1 1 1)晶面相对应1 6。样品C-T i O2,其X R D图谱中出现的衍射峰 分 别 对 应 锐 钛 矿 相(J C P D S NO.2 1-1 2 7 2)的(1 0 1)、(0 0 2)、(0 0 4)、(2 0 0)晶 面。样 品C-T i O2/g-C3N4的衍射峰,可以观察到分别属于C-T i O2和g-C3N4的两套衍射峰。样品C-T i O2/P t/g-C3N4,可以观察到分别属于C-T i O2、P t和g-C3N43套衍射峰。图1 g-C3N4、C-T i O2、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的X R D图谱F i g.1X R Dp a t t e r n so fg-C3N4,C-T i O2,C-T i O2/g-C3N4,P t/g-C3N4a n dC-T i O2/P t/g-C3N4图2为 样 品C-T i O2/P t/g-C3N4的T EM图 及HR T EM图。从图2(a)中可以清晰地看出,g-C3N4呈现二维片状结构,而且是一种很薄的形状不规则的纳米片。在g-C3N4纳米片上,还可以看到两种不同尺寸的纳米颗粒,且分布均较为均匀。图2(b)为C-T i O2/P t/g-C3N4的HR T EM图,可以观察到分别属于P t和C-T i O2的晶格条纹。其中尺寸较小的纳米颗粒,测量得到的晶面间距为0.2 3n m,结合X R D结果,该晶格条纹对应于P t的(1 1 1)晶面。另一种纳米颗粒尺寸较大,测量得到的晶面间距为0.3 5n m,同样结合X R D结果,该晶格条纹对应于C-T i O2的(1 0 1)晶面。说明P t纳米颗粒及C-T i O2纳米颗粒成功负载于g-C3N4纳米片上。从图中还可以看到,部分P t纳米颗粒和C-T i O2纳米颗粒紧密结合,这种形式更有利于光生电子-空穴的转移。图2 C-T i O2/P t/g-C3N4的T EM图(a)及HR T EM图(b)F i g.2(a)T EMi m a g ea n d(b)HR T EMi m a g eo fC-T i O2/P t/g-C3N42.2 F T-I R分析图3为 样 品g-C3N4、C-T i O2、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的F T-I R谱图。纯g-C3N4,有3个明显的吸收峰:位于16 3 8c m-1处的吸收峰归 属 于C=N键 的 伸 缩 振 动;位 于12 0 016 0 0c m-1处的吸收峰对应的是碳氮芳香杂环的拉伸振动;位于8 1 0c m-1处的吸收峰对应的是三嗪单元的弯曲振动1 7-1 9。样品C-T i O2,在10 8 4c m-1处的吸收峰对应的是C-O键的伸缩振动;在5 4 0c m-1处的吸收峰归结于O-T i-O键的特征吸收峰2 0,由此可见,C原子成功掺进间隙位。对于样品C-T i O2/g-C3N4及样品C-T i O2/P t/g-C3N4,属于g-C3N4和C-T i O2的特征吸收峰都存在于图谱中。图3 g-C3N4、C-T i O2、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的F T-I R谱图F i g.3F T-I Rs p e c t r ao fg-C3N4,C-T i O2,C-T i O2/g-C3N4,P t/g-C3N4a n dC-T i O2/P t/g-C3N4041702 0 2 3年第7期(5 4)卷2.3 UV-V i s分析图4为g-C3N4、C-T i O2、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的紫外可见漫反射光谱。纯g-C3N4,表现出较弱的可见光吸收,最大吸收边约为4 5 0n m。对于C-T i O2,在可见光区域内有吸收,还表现出非金属元素掺杂特有的特征。对于C-T i O2/g-C3N4复合材料,其吸收波长相对于单一组分出现了很明显的红移,且在可见光范围内表现出较强的吸收。由于P t引起局部表面等离子共振效应(L S P R),样品P t/g-C3N4在可见光区域有较强的背景吸收。对于C-T i O2/P t/g-C3N4,最大吸收边拓展至4 8 5n m,且在可见光4 0 0 7 0 0n m波长范围内表现出最强的吸收。显著提高的可见光响应能力有助于其光催化性能的提升。图4 g-C3N4、C-T i O2、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的紫外可见漫反射光谱F i g.4 UV-V i sd i f f u s er e f l e c t a n c es p e c t r ao fg-C3N4,C-T i O2,C-T i O2/g-C3N4,P t/g-C3N4a n d C-T i O2/P t/g-C3N42.4 P L分析图5为g-C3N4、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的P L图谱。P L强度越低,光生电子空穴对的分离效率越高。从图中可以看出,纯g-C3N4的P L强度最高,说明其光生载流子复合率最高;通过负载C-T i O2纳米颗粒或者贵金属P t纳米颗粒修饰,P L强度均有所降低,由此可见,构建异质结和贵金属修饰都可以促进光生电子和空穴的分离。其中,C-T i O2/P t/g-C3N4,P L强度最低,说明其光生电子-空穴对分离效果最佳。2.5 光催化性能表征以所制备的不同的材料作为催化剂,以MO和T C作为降解的目标污染物,考察它们的可见光催化性能。结果如图6所示。图6(a)为MO的降解性能图,可以看出,相比于其它光催化剂,C-T i O2/P t/g-C3N4Z型催化剂对MO的降解性能显著提高,经过2 5m i n的可见光照射,MO的降解率达到9 5.9%。通过-l n(C/C0)=ka p pt线性拟合得到MO降解的一级动力学曲线图,结果如图6(b)所示。图6(c)为所有催化剂降解MO的反应速率常数,其中,C-T i O2/P t/g-C3N4降解MO的反应速率常数最高,为0.1 1 7 1 5m i n-1。图6(d)为T C的降解性能图,同样可以看出,T C降解效果最佳的是C-T i O2/P t/g-C3N4。经过4 0m i n的可见光照射,T C的降解率达到9 1.4%。相比于其他催化剂,其性能最佳。图6(f)为一级动力学方程计算所得的反应速率常数,C-T i O2/P t/g-C3N4降解T C的反应速率常数为0.0 5 8 7 4m i n-1。图5 g-C3N4、C-T i O2/g-C3N4、P t/g-C3N4和C-T i O2/P t/g-C3N4的荧光图谱F i g.5P Ls p e c t r ao fg-C3N4,C-T i O2/g-C3N4,P t/g-C3N4a n dC-T i O2/P t/g-C3N4为了进一步考察C-T i O2/P t/g-C3N4的实际应用性,对其进行了循环实验,结果如图7所示。经过5次循环,对于污染物MO及T C,C-T i O2/P t/g-C3N4都保持很高的催化活性,这说明C-T i O2/P t/g-C3N4光催化剂具有高效、高稳定性等特性。2.6 光催化机理为了深入探究C-T i O2/P t/g-C3N4光催化机理,我们通过E S R测定了羟基自由基(OH)和超氧自由基(O-2)的浓度,结果如图8所示。从图中可以看出,在黑暗环境下,OH和O-2的浓度极低,说明在黑暗条件下,这两种具有强氧化性的活性物种都不会生成。经过1 0m i n的可见光照射,在水溶液中可以检测到OH和O-2的存在,且浓度接近。说明OH和O-2在光催化过程中都起到了很重要的作用。C-T i O2/P t/g-C3N4光催化机理图如图9所示。对于C-T i O2/P t/g-C3N4这一体系,在可见光的照射下,C-T i O2和g-C3N4受激发分别产生大量的电子和空穴。g-C3N4空穴的标准氧化还原电势(1.7 1Vv sNHE),略低于将H2O直接氧化成OH的氧化还原电势(E(H2O/OH)=2.4 0V),那么,大量的OH主要来源于C-T i O2强氧化性的空穴。从此可以推断C-T i O2被光激发产生的空穴并不会迁移到g-C3N4的价带上。这就意味着C-T i O2/P t/g-C3N4是一种Z型催化剂,具有强氧化性的空穴(C-T i O2)和具有强还原性的电子(g-C3N4)得到有效分离,从而O2直接被具14170卢 照 等:构建Z型C-T i O2/P t/g-C3N4催化剂及其催化性能研究有强还原性的电子还原成O-2,H2O直接被具有强氧化性的空穴氧化成OH。图6(a)甲基橙的降解性能图;(b)降解甲基橙的一级动力学曲线图;(c)降解甲基橙的反应速率常数;(d)盐酸四环素的降解性能图;(e)降解盐酸四环素的一级动力学曲线图;(f)降解盐酸四环素的反应速率常数F i g.6(a)D e g r a d a t i o np e r f o r m a n c eo fMO;(b)f i r s t o r d e rk i n e t i c c u r v e s f o r t h eMOd e g r a d a t i o n;(c)r e a c t i o nr a t ec o n s t a n t f o r t h eMOd e g r a d a t i o n;(d)d e g r a d a t i o np e r f o r m a n c eo fT C;(e)f i r s t o r d e rk i n e t i c c u r v e sf o r t h eT Cd e g r a d a t i o n;(f)r e a c t i o nr a t ec o n s t a n t f o r t h eT Cd e g r a d a t i o n图7 C-T i O2/P t/g-C3N4循环实验结果图:(a)甲基橙;(b)盐酸四环素F i g.7C y c l i ce x p e r i m e n to fC-T i O2/P t/g-C3N4:(a)MO;(b)T C图8 C-T i O2/P t/g-C3N4的E S R图谱:DMP O-O-2(a)及DMP O-OH(b)F i g.8E S Rs p e c t r ao fC-T i O2/P t/g-C3N4:(a)DMP O-O-2;(b)DMP O-OH241702 0 2 3年第7期(5 4)卷图9 光催化机理图F i g.9P h o t o c a t a l y t i cm e c h a n i s mo f t h eC-T i O2/P t/g-C3N43 结 论选择P t纳米颗粒作为载流子转移介质,构建Z型C-T i O2/P t/g-C3N4催化剂。该催化剂表现出较为优异的光催化性能,这源于其拥有较强的可见光吸收能力、较高的光生载流子分离效率以及光生电子空穴具有较强的还原氧化能力。此外,研究结果表明,具有强氧化性的OH和O-2在光催化反应过程中是主要的活性物种,均起到了重要的作用。参考文献:1 Z h a oYY,F a nJY,W e i J,e t a l.H i g h l ye f f i c i e n tp h o t o-c a t a l y t i cd e g r a d a t i o no fR h Ba n di n a c t i v a t i o no fE.c o l iw i t hC Q D s/B i2WO6c o m p o s i t ea n di t se n h a n c e dv i s i b l el i g h tp h o t o c a t a l y t i ca c t i v i t yJ.M a t e r i a l sR e p o r t s,2 0 2 3,3 7(5):2 1 0 6 0 1 2 6(i nC h i n e s 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fg r a p h e n e/g-C3N4c o m p o s i t ep h o-t o c a t a l y s tJ.J o u r n a lo fF u n c t i o n a lM a t e r i a l s,2 0 2 2,5 3(1 1):1 1 1 9 8-1 1 2 0 8(i nC h i n e s e).郭 雄,王瑞芳,安胜利,等.石墨烯材料/g-C3N4复合光催化剂的构建及光催化性能研究J.功能材料,2 0 2 2,5 3(1 1):1 1 1 9 8-1 1 2 0 8.5L iY,D i n gL,G u oY,e ta l.B o o s t i n gt h ep h o t o c a t a l y t i ca b i l i t yo fg-C3N4f o rh y d r o g e np r o d u c t i o nb yT i3C2MX-e n eq u a n t u m d o t sJ.A C S A p p l i e d M a t e r i a l s&I n t e r-f a c e s,2 0 1 9,1 1:4 1 4 4 0-4 1 4 4 7.6Y a n gY,B i a nZ.O x y g e nd o p i n gt h r o u g ho x i d a t i o nc a u s e st h e m a i na c t i v es u b s t a n c ei n g-C3N4p h o t o c a t a l y s i st oc h a n g ef r o m h o l e st os i n g l e to x y g e nJ.S c i e n c eo ft h eT o t a lE n v i r o n m e n t,2 0 2 1,7 5 3:1 4 1 9 0 8.7R a b a n i I,Z a f a rR,S u b a l a k s h m iK,e t a l.Af a c i l em e c h a-n o c h e m i c a lp r e p a r a t i o no fC o3O4g-C3N4f o ra p p l i c a t i o ni ns u p e r c a p a c i t o r sa n dd e g r a d a t i o no fp o l l u t a n t si nw a t e rJ.J o u r n a l o fH a z a r d o u sM a t e r i a l s,2 0 2 1,4 0 7:1 2 4 3 6 0.8L iP,Z h a n g W,Z h a n g Y,e ta l.(NH4)2S O4-a s s i s t e dp o l y c o n d e n s a t i o no f d i c y a n d i a m i d e f o r p o r o u sg-C3N4w i t he n h a n c e dp h o t o c a t a l y t i cNOr e m o v a lJ.R S CA d v a n c e s,2 0 1 6,6:9 6 3 3 4-9 6 3 3 8.9W a n gS,Z h a n gJ,L iB,e ta l.M o r p h o l o g y-d e p e n d e n tp h o t o c a t a l y s i so fg r a p h i t i cc a r b o nn i t r i d ef o rs u s t a i n a b l er e m e d i a t i o no fa q u e o u sp o l l u t a n t s:a m i n ir e v i e wJ.J o u r n a lo fE n v i r o n m e n t a lC h e m i c a lE n g i n e e r i n g,2 0 2 2,1 0:1 0 7 4 3 8.1 0A d h i k a r iSP,H o o dZD,W a n gH,e t a l.E n h a n c e dv i s i-b l el i g h tp h o t o c a t a l y t i cw a t e rr e d u c t i o nf r o mag-C3N4/S r T a2O6h e t e r o j u n c t i o nJ.A p p l i e dC a t a l y s i sB:E n v i-r o n m e n t a l,2 0 1 7,2 1 7:4 4 8-4 5 8.1 1C h e n K,W a n gX,L iQ,e ta l.S p a t i a ld i s t r i b u t i o no fZ n I n2S4n a n o s h e e t so ng-C3N4m i c r o t u b e sp r o m o t e sp h o-t o c a t a l y t i cC O2r e d u c t i o nJ.C h e m i c a lE n g i n e e r i n gJ o u r-n a l,2 0 2 1,4 1 8:1 2 9 4 7 6.1 2B a oY,C h e n K.A n o v e lZ-s c h e m ev i s i b l el i g h td r i v e nC u2O/C u/g-C3N4p h o t o c a t a l y s t u s i n gm e t a l l i c c o p p e r a s ac h a r g et r a n s f e rm e d i a t o rJ.M o l e c u l a rC a t a l y s i s,2 0 1 7,4 3 2:1 8 7-1 9 5.1 3L uZ,Z e n gL,S o n g W,e ta l.I ns i t us y n t h e s i so fC-T i O2/g-C3N4h e t e r o j u n c t i o nn a n o c o m p o s i t ea sh i g h l yv i s-i b l e l i g h t a c t i v ep h o t o c a t a l y s t o r i g i n a t e d f r o me f f e c t i v e i n-t e r f a c i a l c h a r g et r a n s f e rJ.A p p l i e dC a t a l y s i sB:E n v i-r o n m e n t a l,2 0 1 7,2 0 2:4 8 9-4 9 9.1 4L uZ,S o n g W,O u y a n gC,e ta l.E n h a n c e dv i s i b l e-l i g h tp h o t o c a t a l y t i cp e r f o r m a n c eo fh i g h l y-d i s p e r s e dP t/g-C3N4n a n o c o m p o s i t e sb yo n e-s t e ps o l v o t h e r m a lt r e a t m e n tJ.R S CA d v a n c e s,2 0 1 7,7:3 3 5 5 2-3 3 5 5 7.1 5WuX,W a n gX,W a n gF,e t a l.S o l u b l eg-C3N4n a n o s h e-e t s:f a c i l es y n t h e s i sa n da p p l i c a t i o ni np h o t o c a t a l y t i ch y-d r o g e ne v o l u t i o nJ.A p p l i e dC a t a l y s i sB:E n v i r o n m e n-t a l,2 0 1 9,2 4 7:7 0-7 7.1 6S i b u r i a nR,A l iA M M,S e b a y a n gK,e ta l.T h e l o a d i n ge f f e c to fP t c l u s t e r so nP t/g r a p h e n en a n os h e e t sc a t a l y s t sJ.S c i e n t i f i cR e p o r t s,2 0 2 1,1 1:2 5 3 2.1 7L iJ,H a o H,Z h u Z.C o n s t r u c t i o no fg-C3N4-WO3-B i2WO6d o u b l eZ-s c h e m es y s t e m w i t he n h a n c e dp h o t o-e l e c t r o c h e m i c a l p e r f o r m a n c eJ.M a t e r i a l sL e t t e r s,2 0 1 6,1 6 8:1 8 0-1 8 3.1 8L iT,Z h a oL,H eY,e t a l.S y n t h e s i so f g-C3N4/S mVO4c o m p o s i t ep h o t o c a t a l y s tw i t hi m p r o v e dv i s i b l el i g h tp h o-t o c a t a l y t i ca c t i v i t i e si nR h Bd e g r a d a t i o nJ.A p p l i e dC a-t a l y s i sB:E n v i r o n m e n t a l,2 0 1 3,1 2 9:2 5 5-2 6 3.1 9J i a oYR,Y u a nCX,Z h a n gY,e t a l.S y n t h e s i sa n dp h o-t o c a t a l y t i ca c t i v i t yo fF ed o p e dg-C3N4/M o S2n a n o c o m-34170卢 照 等:构建Z型C-T i O2/P t/g-C3N4催化剂及其催化性能研究p o s i t e sJ.J o u r n a l o fF u n c t i o n a lM a t e r i a l s,2 0 2 1,5 2(6):6 1 1 6-6 1 1 9(i nC h i n e s e).焦玉荣,袁晨曦,张 亚,等.F e掺杂g-C3N4/M o S2复合材料的制备及其 光催 化 性能 的研 究 J.功 能材 料,2 0 2 1,5 2(6):6 1 1 6-6 1 1 9.2 0H u a n gZA,S u nQ,L vK,e ta l.E f f e c to f c o n t a c t i n t e r-f a c eb e t w e e nT i O2a n dg-C3N4o n t h ep h o t o r e a c t i v i t yo f g-C3N4/T i O2p h o t o c a t a l y s t:(0 0 1)v s(1 0 1)f a c e t so fT i O2J.A p p l i e d C a t a l y s i sB:E n v i r o n m e n t a l,2 0 1 5,1 6 4:4 2 0-4 2 7.C o n s t r u c t i o na n dp h o t o c a t a l y t i cp e r f o r m a n c eo fZ-s c h e m eC-T i O2/P t/g-C3N4p h o t o c a t a l y s tL UZ h a o1,WE IH u i x i n1,S ON G W u l i n1,2(1.A n a l y t i c a l a n dT e s t i n gC e n t e r,H u a z h o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,Wu h a n4 3 0 0 7 4,C h i n a;2.S c h o o l o fM a t e r i a l sS c i e n c ea n dE n g i n e e r i n g,H u a z h o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,Wu h a n4 3 0 0 7 4,C h i n a)A b s t r a c t:T h eg-C3N4n a n o s h e e tw a ss y n t h e s i z e db yt h e r m a lc o n d e n s a t i o n m e t h o d,u s i n gu r e aa sp r e c u r s o r.T h e n,t h eP tn a n o p a r t i c l e sa n dt h eC-T i O2n a n o p a r t i c l e sw e r eg r o w t ho nt h es u r f a c eo f t h eg-C3N4b yt h e r m a lr e d u c t i o nm e t h o da n dh y d r o t h e r m a lm e t h o ds u c c e s s i v e l y.T h u s,Z-s c h e m eC-T i O2/P t/g-C3N4p h o t o c a t a l y s tw a sp r e p a r e ds u c c e s s f u l l y.I t sm o r p h o l o g y,s t r u c