【摘 要】
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作为典型的半导体光催化材料,TiO2具有催化能力强、光稳定性好、无毒无害、廉价易得等优势,然而在实际应用过程中却受到了自身两大瓶颈的限制,即量子效率低,并且光响应范
【机 构】
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华中科技大学化学化工学院 武汉 430074
【出 处】
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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议
论文部分内容阅读
作为典型的半导体光催化材料,TiO2具有催化能力强、光稳定性好、无毒无害、廉价易得等优势,然而在实际应用过程中却受到了自身两大瓶颈的限制,即量子效率低,并且光响应范围窄。类似石墨烯层状结构的石墨相氮化碳(g-C3N4)具有二维平面结构和π共轭电子体系,且与TiO2的能带结构恰好能够互相匹配,因此分子结构上的优势非常有利于TiO2光生载荷子的快速迁移。与石墨烯不同的是,g-C3N4自身还是一种可见光半导体催化剂,有利于拓宽TiO2的光吸收范围。此外,这类共轭分子因其结构规整,能够起到无机纳米晶体生长模板剂的作用,可以防止纳米单元的氧化和团聚,更加能够充分体现纳米晶体的特性。理论和大量实践研究证明,锐钛矿{001}面的比表面大于{101}面,使得{001}面暴露的锐钛矿相TiO2纳米片具备更优异的光催化活性。本文采用溶剂挥发诱导自组装法制备了g-C3N4/TiO2{001}复合材料,g-C3N4的复合能够降低TiO2的光致发光强度,抑制TiO2中光生电子-空穴对的再复合。与单纯的{001}面暴露TiO2相比,g-C3N4/TiO2复合材料的紫外光催化降解亚甲基蓝、罗丹明B、吖啶橙及2,4-二氯酚的能力显著提高,并且在可见光催化降解亚甲基蓝、罗丹明B及2,4-二氯酚时具备优异的活性。
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