徐赞
,
于薛刚
,
单妍
,
刘峰峰
,
张宪明
,
陈克正
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160256
以尿素(CO(NH2)2)和磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)作为原料,通过热聚合法制备了磷(P)掺杂石墨相氮化碳(g-C3N4)材料(P-CN).通过X射线衍射、红外光谱、X射线光电子谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外可见漫反射光谱和N2吸附-脱附对样品进行了表面形貌及结构表征,通过对罗丹明B(RhB)的降解实验,研究了样品的可见光催化性能,对其催化机理进行了分析.结果表明,合成过程中磷原子的掺杂会取代g-C3N4中的C原子,从而改变g-C3N4的表面形貌和电子结构.在可见光条件下,P-CN材料表现出优异的光催化性能,其对RhB的降解速率明显优于纯氮化碳.其中3％P-CN样品催化活性最高,反应30 min时,RhB降解率达到96.8％.分析认为,P原子对g-C3N4中的C原子的取代使P-CN样品表面处于富电子状态,并导致P-CN样品导带位置升高,光电子还原性增强.这些电子与水中的溶解氧形成超氧自由基(·O2-),从而使得光催化性能显著提高.
关键词:
磷
,
氮化碳
,
可见光
,
光催化
