论文摘要
石墨相氮化碳（g-C3N4）材料是一种极具潜力的有机光催化材料,尤其是在可见光驱动的光催化分解水制氢方面的应用.然而,较差的光生载流子分离效率严重制约了其光催化活性.选择TiO2作为修饰材料,在g-C3N4表面构建合理的异质结构可以有效解决该问题,但需要进行合理的设计.本文通过较为简单的工艺过程,以金属有机框架材料（MOFs）为牺牲模板,制备MOF衍化TiO2修饰的g-C3N4复合光催化剂.制得的MOF衍化TiO2的比表面积大,约为124.5 m2/g,并由锐钛矿相/金红石相两相混合组成,这会有效增加光催化剂的光生电子分离效率,并提供更多的催化反应活性位点.通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、PL等表征手段,对材料的物相及相关的光谱学、电化学性质进行了详细的表征,并通过成分调控确定了优化工艺参数.通过相关表征结果可以看出,MOF衍化TiO2修饰的g-C3N4复合光催化剂随着TiO2的负载量提高而表现更好的载流子分离效率,但其可见光响应会随之降低.因此,存在一个最优的负载量可以均衡二者的影响,从而表现出最高的光催化活性.实验发现,TiO2的质量分数为6%的光催化剂,其光催化制氢活性在可见光（l≥420 nm）驱动下体现了最高的制氢速率,达836μmol/（g·h）.实验结果表明:由MOF衍化TiO2与g-C3N4构建的异质结构可以有效地抑制光生载流子的复合,从而显著提高光催化分解水制氢的性能.
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 赵新宇,何芳,师春生,闫德道,王晨露
关键词: 石墨相氮化碳,二氧化钛,金属有机框架,光催化制氢
来源: 天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2019年05期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 化学,无机化工
单位: 天津大学材料科学与工程学院,天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室,天津市材料复合与功能化重点实验室
基金: 国家自然科学基金资助项目(51572189,51372169)~~
分类号: O643.36;O644.1;TQ116.2
页码: 539-544
总页数: 6
文件大小: 946K
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