利用硫化鉍納米顆粒增強(qiáng)類石墨相氮化碳的光生載流子分離效率和光催化活性
關(guān)鍵詞：類石墨相氮化碳 硫化鉍 光催化 水處理 高能電子
摘要：二氧化鈦,氧化鋅,磷酸鉍等傳統(tǒng)的紫外光響應(yīng)光催化劑雖然具有良好的光催化性能,但是對(duì)太陽(yáng)能利用率很低(紫外光只占太陽(yáng)光能量的4%左右).近年來(lái),類石墨相氮化碳(g-C3N4)受到了廣泛的關(guān)注.g-C3N4的帶隙約2.7 eV,它只能吸收460nm以下的光,對(duì)太陽(yáng)能的利用率依然比較低.構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)是一種有效的提高光催化活性的方法.BiOCl/g-C3N4,TiO2/g-C3N4, Bi2MoO6/g-C3N4, Al2O3/g-C3N4, Ag3PO4/g-C3N4等異質(zhì)結(jié)光催化劑曾被廣泛的報(bào)道.硫化鉍是屬于正交晶系的窄帶隙半導(dǎo)體,它的帶隙約1.3–1.7 e V.由于其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性,硫化鉍在光催化,光檢測(cè)器和醫(yī)藥成像等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用.另外,硫化鉍還具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能,在光熱癌癥治療領(lǐng)域有顯著的效果.微波輔助法,水熱法,惰性氣體下高溫煅燒法等都曾被用來(lái)合成g-C3N4/Bi2S3異質(zhì)結(jié)光催化劑.不同的文獻(xiàn)也提出了不同的催化機(jī)理.如何使用更簡(jiǎn)單環(huán)保的方法來(lái)合成g-C3N4/Bi2S3異質(zhì)結(jié)光催化劑?電子和空穴的轉(zhuǎn)移路徑是怎樣的?本文利用簡(jiǎn)單的低溫方法合成了硫化鉍,利用超聲法得到了g-C3N4/Bi2S3異質(zhì)結(jié)光催化劑,分析了其微觀形貌,結(jié)構(gòu),并探討了光催化的反應(yīng)機(jī)理和提高光催化性能的因素.X射線衍射,傅里葉變換紅外光譜, X射線光電子能譜和透射電子顯微鏡的結(jié)果表明,硫化鉍納米顆粒被成功地引入到g-C3N4中.使用亞甲基藍(lán)為分子探針研究了所制材料在模擬太陽(yáng)光下的光催化活性.結(jié)果發(fā)現(xiàn), CN-BiS-2表現(xiàn)出最佳的光催化活性,是g-C3N4的2.05倍,是Bi2S3的4.42倍.利用液相色譜二級(jí)質(zhì)譜聯(lián)用分析了亞甲基藍(lán)的降解路徑.硫化鉍的引入拓展了復(fù)合材料的吸收邊,使其向可見(jiàn)光區(qū)紅移,且在整個(gè)可見(jiàn)光區(qū)的光吸收能力都有明顯的增強(qiáng).光電流的增強(qiáng)和交流阻抗譜圓弧半徑的減小,表明光生載流子的遷移與分離速率得到了增強(qiáng).自由基捕獲試驗(yàn)表明,最主要
催化學(xué)報(bào)雜志要求:
{1}注釋：對(duì)文章中特定內(nèi)容（引用數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)和結(jié)論）加以說(shuō)明，在行文的右上角采用①②③……順序標(biāo)出，使用頁(yè)下注，每頁(yè)順序編碼。
{2}文題一般字?jǐn)?shù)不超過(guò)25字。正文各級(jí)標(biāo)題用阿拉伯?dāng)?shù)字連續(xù)編號(hào)，層次分明，可用至4級(jí)標(biāo)題。
{3}內(nèi)容要求學(xué)術(shù)規(guī)范、數(shù)據(jù)可靠，文章具有學(xué)理性、創(chuàng)新性、原創(chuàng)性。
{4}論文格式：題目（文章中的英文標(biāo)題不能超過(guò)15個(gè)字）、作者姓名（最多5名）、工作單位（含省、市）、地址及郵編、內(nèi)容提要、關(guān)鍵詞、正文、參考文獻(xiàn)。
{5}作者的英譯名采用姓在前，名在后的格式，姓全大寫(xiě)；并且兩個(gè)字以上的名，拼音之間不加連字符。外國(guó)作者姓名遵照國(guó)外習(xí)慣。
注：因版權(quán)方要求，不能公開(kāi)全文，如需全文，請(qǐng)咨詢雜志社
