g-C3N4-TiO2復(fù)合光催化劑的制備及可見(jiàn)光催化性能的研究.pdf

1、納米二氧化鈦(TiO2)光催化劑是一種具發(fā)展?jié)摿η耀@得廣泛研究的光催化劑，但其受到銳鈦礦型TiO2的禁帶寬度的限制(其禁帶寬度為3.2eV，對(duì)應(yīng)的吸收波長(zhǎng)為387.5nm)，吸收波段不在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，這極大的增加了TiO2在實(shí)際應(yīng)用中的局限性和操作難度。因此，提高TiO2可見(jiàn)光催化活性是TiO2光催劑得到更廣泛應(yīng)用的重要途徑。
　　(1)本文采用簡(jiǎn)單的一步固相法制備了g-C3N4/TiO2復(fù)合物。將一定比例的TiO2與三聚氰胺加入

2、去離子水混合后，在烘箱中60℃烘干1小時(shí)，然后在馬弗爐中520℃煅燒5小時(shí)，待樣品冷卻到室溫時(shí)取出，碾磨成粉末，即得到g-C3N4/TiO2復(fù)合光催化劑。研究了三聚氰胺和二氧化鈦的質(zhì)量比、混合物煅燒的溫度以及煅燒時(shí)間對(duì)g-C3N4/TiO2復(fù)合物光催化性能的影響。
　　(2)應(yīng)用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)和紫外-可見(jiàn)光漫反射吸收光譜(UV-Vis/DRS)、射電子顯微鏡(TE

3、M)、熒光光譜(PL)等手段對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，XRD、XPS、FT-IR中，出現(xiàn)與g-C3N4相對(duì)應(yīng)的特征峰，TEM中能觀察到TiO2分散在成片狀的g-C3N4表面。樣品的吸收邊帶相比TiO2發(fā)生了明顯的紅移,PL強(qiáng)度比g-C3N4有所減小，說(shuō)明g-C3N4與TiO2的復(fù)合能提高樣品可見(jiàn)光活性，促進(jìn)電子-空穴的分離，降低光生載流子的復(fù)合。
　　(3)以亞甲基藍(lán)為目標(biāo)化合物，可見(jiàn)光為光源，評(píng)價(jià)了不同配比、不同煅燒溫度、不

4、同煅燒時(shí)間的樣品的光催化活性。當(dāng)三聚氰胺與工業(yè)TiO2質(zhì)量比為2.5∶1，煅燒溫度為520℃，煅燒時(shí)間為5h制得的樣品M-TO-2.5可見(jiàn)光活性最好。在可見(jiàn)光條件下，光照5h，對(duì)濃度為5mg/L的亞甲基藍(lán)去除率達(dá)到91％;比較了TiO2與樣品的氣相光催化活性，氣相光催化活性測(cè)驗(yàn)中，用NO作為目標(biāo)化合物，測(cè)試光催化劑在可見(jiàn)光下的對(duì)NO的降解，經(jīng)過(guò)30min的可見(jiàn)光光催化降解，M-TO-2.5對(duì)NO的降解率達(dá)到31％。
　　(4)制備