Ag/质子化g-C3N4纳米棒材料的制备及其光催化降解性能
Preparation and photocatalytic degradation performance of Ag/protonated g-C3N4 nanorod materials
作者单位E-mail
殷广明 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006
齐齐哈尔大学分析测试中心, 齐齐哈尔 161006 
qdyingm@163.com 
王怀尧 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006  
郑建华 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006  
董鑫月 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006  
李健 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006  
孙轶男 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006  
高一铭 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006  
王兵兵 齐齐哈尔大学化学与化学工程学院, 齐齐哈尔 161006  
摘要: 制备了 Ag 负载于质子化 g-C3N4(pCN)的纳米棒材料(Ag/pCN),对比了 g-C3N4(CN)、表面负载 Ag 的 CN(Ag/CN)、pCN 和 Ag/pCN在可见光条件下光催化降解亚甲蓝(MB)溶液的效果。结果表明,Ag/pCN光催化效率最高(92.63%),并且具有良好的稳定性;通过光电流-时间(I-t)曲线、Nyquist曲线、Mott-Schokkty曲线和捕获实验探究了Ag/pCN光催化降解MB的机理:虽然pCN的π共轭体系较CN发生变化,但由于形成了纳米棒,其比表面积的增加以及Ag负载的协同效应致使Ag/pCN具有优异的光催化性能。光催化过程中羟基自由基(·OH)是起主要作用的活性物质,其由光生电子(e-)与表面吸附的 O2反应产生以及光生空穴(h+)与H2O或OH-反应产生。
关键词: Ag  质子化  g-C3N4  光催化降解
基金项目: 黑龙江省高校教师基本科研业务费(No.135509106)资助。
Abstract: Protonated g-C3N4 nanorod loaded with Ag (Ag/pCN) materials were prepared. The photocatalytic degradation of methylene blue (MB) solution was compared between g-C3N4 (CN), CN loaded with Ag (Ag/CN), pCN, and Ag/pCN under visible light. Ag/pCN had the highest photocatalytic efficiency of 92.63% and exhibited good stability. The mechanism of photocatalytic degradation of MB by Ag/pCN was investigated through the photocurrent-time (I-t) curve, Nyquist curve, Mott-Schokkty curve, and capture experiment. Although the π conjugated system of pCN was disrupted, the synergistic effect of forming nanorods, increasing specific surface area, and loading Ag resulted in the excellent photocatalytic performance of Ag/pCN. Hydroxyl radicals (·OH) are the main active substances in the photocatalytic process. The active substance ·OH is produced by the reaction of photo-generated electrons (e-) with O2, as well as photo-generated holes (h+) with H2O or OH-.
Keywords: Ag  protonation  g-C3N4  photocatalytic degradation
投稿时间:2024-03-19 修订日期:2024-06-28
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殷广明,王怀尧,郑建华,董鑫月,李健,孙轶男,高一铭,王兵兵.Ag/质子化g-C3N4纳米棒材料的制备及其光催化降解性能[J].无机化学学报,2024,40(8):1491-1500.
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