g-C3N4納米片和NiS-g-C3N4的制備及光催化產(chǎn)氫性能研究.pdf

1、光催化氧化還原技術(shù)在解決能源危機(jī)和環(huán)境污染方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值。類石墨相氮化碳（g-C3N4），特別是經(jīng)過剝離制備的g-C3N4納米片，因其獨(dú)特的能帶結(jié)構(gòu)和化學(xué)熱穩(wěn)定性，在光催化降解污染物、CO2還原及分解水產(chǎn)氫等方面表現(xiàn)出優(yōu)異性能。本論文通過剝離體相g-C3N4制備g-C3N4納米片和g-C3N4/NiS復(fù)合光催化劑，研究了剝離方法及負(fù)載NiS對(duì)g-C3N4納米片可見光催化產(chǎn)氫活性的影響，并分析了g-C3N4/NiS復(fù)合催化劑的光催化

2、產(chǎn)氫機(jī)理。
　　以三聚氰胺為原料，通過熱縮聚制備體相g-C3N4，然后通過熱氧化刻蝕法、超聲輔助-液體剝離法和化學(xué)剝離法三種方法制備了CNNS-1、CNNS-2、CNNS-3三種納米片。采用XRD、TEM、BET、FT-IR、DRS和光電化學(xué)性能測(cè)試對(duì)樣品進(jìn)行了表征，并通過可見光（≥420 nm）光催化產(chǎn)氫評(píng)價(jià)了它們的光催化性能。結(jié)果表明，熱氧化刻蝕制備的g-C3N4納米片產(chǎn)氫速率最高，為592μmol.g-1.h-1(1.5wt

3、％Pt/CNNS-1)，是體相g-C3N4的4.5倍。通過熱氧化刻蝕制備的g-C3N4納米片的比表面積大（175.9 m2/g）導(dǎo)致的活性位點(diǎn)增多、禁帶寬度小(2.82 eV)、電子-空穴對(duì)遷移速率快、光生載流子復(fù)合被有效抑制是光催化活性提高的根本原因。另外，系統(tǒng)研究了制備條件、犧牲劑濃度、Pt的負(fù)載量對(duì)熱氧化刻蝕制備的g-C3N4納米片可見光光催化產(chǎn)氫性能的影響，在三乙醇胺的濃度為10v%、Pt的沉積量為2.5wt%的可見光（≥420

4、nm）條件下，樣品的產(chǎn)氫速率高達(dá)711μmol.g-1.h-1(2.5wtPt/CNNS-1)。
　　在熱氧化刻蝕法制備的g-C3N4納米片的基礎(chǔ)上，通過靜電吸附-水熱法制備了NiS/g-C3N4光催化劑，通過XRD、TEM、XPS、DRS和光電化學(xué)性能測(cè)試對(duì)復(fù)合催化劑進(jìn)行了表征，采用可見光光催化產(chǎn)氫測(cè)試評(píng)價(jià)了催化劑的光催化性能，考察了 NiS的負(fù)載量對(duì)光催化產(chǎn)氫性能的影響。結(jié)果表明， g-C3N4/1.75wt%NiS的光催化產(chǎn)