TiO2/多孔g-C3N4纳米复合材料制备及性能研究

编号：CPJS05582

篇名：TiO2/多孔g-C3N4纳米复合材料制备及性能研究

作者：杨辉 ;沈建超 ;冯宇 ;蔡奇风 ;吴春春 ;马青松 ;申乾宏

关键词： 多孔g-C3N4 TiO2/g-C3N4纳米结 水热法 可见光催化

机构： 浙江大学材料科学与工程学院;浙江大学浙江加州国际纳米技术研究院;国防科技大学新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室

摘要： 以硫酸钛为钛源,采用水热法成功制备了TiO2纳米颗粒均匀负载于多孔g-C3N4表面的复合光催化材料。利用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）,紫外-可见漫反射（DRS）和荧光光谱（PL）等手段对样品进行表征,并以甲基橙为目标分解物考察了样品的可见光催化活性。结果表明:质子化作用是形成多孔结构的主要原因,且多孔性与Ti（SO4）2浓度高度相关。多孔结构的产生显著提高了复合材料对甲基橙的吸附能力。另一方面,TiO2在g-C3N4表面原位形核生长,形成纳米结,光生电子-空穴对可通过纳米结有效分离,从而提高复合材料量子效率,增强光催化活性。不过,负载TiO2后,复合材料的可见光响应特性有所降低。综合来看,当TiO2与g-C3N4摩尔比为1/3时,所得复合材料光催化活性最强,降解甲基橙的一级反应速率常数为单一g-C3N4的11.1倍。