氧掺杂氮化碳纳米片的制备及其光解水制氢性能

氧掺杂氮化碳纳米片的制备及其光解水制氢性能

论文摘要

以草酸为氧源,二聚氰胺和尿素为原料,采用两步热聚合方式合成氧掺杂氮化碳纳米片催化剂(CNO)。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱分析(XPS)、荧光光谱(PL)及电化学测试等技术对催化剂进行结构表征分析。在可见光照射下通过分解水制氢反应对CNO的光催化还原性能进行评价。结果表明,草酸中的O元素通过取代氮化碳三嗪环结构中N原子直接键合到sp2杂化碳上,形成O掺杂CNO。经O掺杂改性后的氮化碳具有良好的层状堆积结构,可见光吸收性明显提高,同时禁带宽度降低。O掺杂的引入加速了光生电子-空穴对的分离和传输,能大幅度提高氮化碳的光催化分解水制氢性能,在可见光照下达88.6μmol·h-1,是未掺杂CN的3.91倍。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 实验部分
  •   1.1 主要仪器和试剂
  •   1.2 光催化剂的制备
  •   1.3 光催化剂的表征
  •   1.4 光解水制氢性能测试
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 光催化剂的结构分析
  •   2.2 光解水制氢性能测试
  •   2.3 催化剂的光电性质分析
  •   2.4 催化剂的能带位置以及产氢机理研究
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 祝凯,欧阳杰,刘家满,祝玉鑫,曾黔,崔言娟

    关键词: 氮化碳,氧掺杂,光催化,制氢

    来源: 无机化学学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 化学,无机化工

    单位: 江苏科技大学环境化学工程学院

    基金: 国家自然科学基金(No.21503096)资助项目

    分类号: TQ116.2;O643.36;O644.1

    页码: 1005-1012

    总页数: 8

    文件大小: 4724K

    下载量: 345

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