二维红碳-石墨相氮化碳复合光催化剂对水中污染物的光催化降解研究
王敏
方敬红
冯建光
孙琼
青岛科技大学 材料科学与工程学院,山东 青岛 266042
摘要：通过回流法制备二维红碳材料(RC),并与石墨相氮化碳(g-C3N4)通过简单的机械搅拌结合,得到一种新型复合材料光催化剂(RCCN).RCCN呈现典型二维片层结构,且相对于g-C3N4有着更低的载流子复合率和电荷转移电阻.因此,在模拟太阳光下照射下,复合材料表现出优异的光催化活性,有机物降解反应的最高表观动力学常数(0.038 6 min-1)是g-C3N4的两倍多.自由基淬灭实验和电子顺磁共振谱均显示,复合后的材料在光照激发后能产生更多活性自由基,参与有机物氧化降解.结合电子转移路线可知,g-C3N4与RC之间形成了一个低电阻通道,使电子可定向地从g-C3N4的导带转移到RC的价带,即光诱导电荷按照典型的Z型异质结构进行转移.因此,载流子复合率的降低和活性物质的增加,大大提升了材料的光催化活性,为水中污染物净化提供了新的思路.
关键词：二维红碳石墨相氮化碳光催化Z型异质结
分类号：O643.3(物理化学（理论化学）、化学物理学)O644.1(物理化学（理论化学）、化学物理学)
资助基金：国家自然科学基金(52002198)青岛市自然科学基金(24-4-4-zrjj-178-jch)
论文发表日期：2025-08-01
在线出版日期：2026-08-28（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：11( 554-564 )
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