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欧宝平台登录:g-C_3N_4纳米片的制备及其在纤维素气凝胶上的负载和应用
更新日期:2022-07-03 11:59:30 来源:欧宝足球直播 作者:欧宝直播足球直播

  石墨相氮化碳(g-C_3N_4)是一种类似于石墨层状结构的非金属聚合物光催化半导体,具有易制得、稳定性高、无二次污染等优点。禁带宽度(2.70 eV)可使其对可见光有所吸收,是一种重要的新型可见光响应型光催化剂,在能源和环境问题的解决中发挥着重要作用。目前g-C_3N_4的制备主要采用热诱导自聚合法,这种方法原料廉价,操作简单,可工业化生产,但是同时也面临着众多问题,比如所制得块状g-C_3N_4层间堆积严重导致其比表面积小,自身光生载流子易复合以及对太阳能中可见光转换率依旧不高等。为提高其光催化活性,本文采用机械剥离的方法对g-C_3N_4光催化剂进行了层间剥离。并针对g-C_3N_4作为粉体光催化剂难以回收利用的问题,将g-C_3N_4负载于纤维素基气凝胶多孔材料中,在实现循环利用的同时不影响其光催化活性,这种复合材料在实际应用中具有可观的应用前景。g-C_3N_4的剥离:采用热诱导自聚合法分别以脲、硫脲和三聚氰胺为前驱化合物制备了本体g-C_3N_4,比表面积(BET)测试结果显示以尿素为前驱体制备的g-C_3N_4的比表面积(95.35 m~2·g~(-1))分别是硫脲和三聚氰胺的3.5倍和5.5倍,降解实验表明尿素为前驱体制备的g-C_3N_4光降解能力最好。在此基础上研究升温速率对g-C_3N_4光催化活性的影响,结果表明,越慢的升温速率越有利于光催化性能的提高。对上述以尿素为前驱体制备的块状g-C_3N_4进行湿法球磨剥离得到g-C_3N_4纳米片(WBCN)。结果显示球磨转速对g-C_3N_4纳米片的结构和性能具有很大影响。球磨转速越大,所获得WBCN的尺寸和层数越小,分散性越好,有利于光催化性能的提高。但当转速增大到300 rpm时,尺寸的过度减小导致本体共轭结构遭到破坏,光催化性能下降,所以当转速在150 rpm时,g-C_3N_4纳米片展示出对罗丹明B(RhB)最好的光降解性能。g-C_3N_4纳米片的负载:将剥离制得的WBCN纳米片与纤维素及其衍生物共组装制备了g-C_3N_4纳米片@纤维素气凝胶(WBCN@CA)复合材料,解决了光催化剂再回收利用困难的问题。机械性能测试表明所制备的气凝胶具有很好的压缩回复性,这为循环利用提供了强力支持。光催化剂的最佳负载量为30%,负载量过少会影响光催化效率,负载量过多会造成纳米片的团聚,不利于光催化活性。为了探究其在实际光催化降解中的情况,用此复合材料对湖水中的目标污染物(罗丹明B、甲基橙和亚甲基蓝)进行降解。结果显示由于湖水水质的影响,光降解时间会有所延长,但最终仍可将污染物很好的去除,充分证明了其实际应用性。

  谢永博;;基于g-C_3N_4纳米片的荧光传感器对活性红120的荧光性能探究[J];山东化工;2021年18期

  张亚苹;李伯珍;闫海彦;何玉凤;王荣民;;g-C_3N_4纳米片的合成与光催化性能研究进展[J];高分子通报;2021年10期

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  刘光岚;贾献峰;马成;刘小军;王际童;乔文明;凌立成;;中孔炭纳米片的制备及硫化氢脱除性能研究[J];炭素技术;2021年02期

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  黄招娣;戴昉纳;孙道峰;;MOF衍生NiSe_2@NC纳米片用于酸性条件下电解水产氢[A];中国化学会第十届全国无机化学学术会议论文集(第一卷)[C];2019年

  解晓明;杜章磊;李文;;光驱动的非平衡组装构筑肽基二维超分子聚合物[A];中国化学会第十七届全国胶体与界面化学学术会议论文(摘要)集(第一卷)[C];2019年

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  贾帅;魏洁;梦星彤;邵自强;;氮硫共掺杂碳纳米片的制备及电化学性能的研究[A];中国化学会第一届全国纤维素学术研讨会论文集[C];2019年

  王艳杰;二维g-C_3N_4纳米片分离膜的制备、表征及分离性能研究[D];华南理工大学;2017年

  张安;二维过渡金属纳米片的表面调控用于高效二氧化碳电还原反应[D];中国科学技术大学;2021年

  刘翠茵;高性能锰氧化物纳米片电极体系的构筑及其电容性能研究[D];华南理工大学;2019年

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  李宏;过渡金属二硫属化物/碳复合纳米材料制备与催化性能研究[D];中国地质大学(北京);2019年

  张玉倩;硫化钼纳米片复合材料用于肿瘤和细菌感染的靶向光热治疗研究[D];南京邮电大学;2018年

  邹璐;镍钴尖晶石的形貌调控及其在有机体系锂—空气电池中的催化性能研究[D];华中科技大学;2019年

  郭文;富氮碳基材料及其复合材料的合成与电化学电容性质的研究[D];华中科技大学;2019年

  包文龙;以类水滑石纳米片材料作为生物分子细胞导入载体的方法研究[D];北京林业大学;2018年

  马紫璇;g-C_3N_4纳米片的制备及其在纤维素气凝胶上的负载和应用[D];东华大学;2021年

  王贝贝;g-C_3N_4纳米片保护的硅纳米线的制备及其光电催化性能[D];大连理工大学;2015年

  苗继琳;g-C_3N_4纳米片的液相剥离及其光催化性能研究[D];合肥工业大学;2017年

  付蕊;g-C_3N_4纳米片修饰电极检测水中痕量重金属离子的研究[D];沈阳理工大学;2020年

  管恩丽;g-C_3N_4纳米片与酚类化合物的双分子相互作用及吸附行为研究[D];山东大学;2016年

  尤明珠;g-C_3N_4基复合材料的制备及其光催化性能研究[D];浙江理工大学;2018年

  李璐璐;高晶度g-C_3N_4纳米片的优化制备及其去除抗生素过程中Cu~(2+)的影响研究[D];山东大学;2020年

  叶梦阳;钒酸盐量子点/g-C_3N_4纳米片零维/二维异质结光催化材料的合成与催化机理研究[D];天津大学;2017年

  齐飞;g-C_3N_4基光催化剂的制备及其光解水性质的研究[D];东北师范大学;2021年

  记者 郝晓明;新方法可制备超薄纳米片 CO_(2)分离性能达工业要求[N];科技日报;2021年

  记者 张晔 通讯员 周伟;又薄又软的半导体新材料可制微纳光电器件[N];科技日报;2019年

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