分會(huì)

第四十五分會(huì)：能源納米材料物理化學(xué)

摘要

隨著人口的增長(zhǎng)和工業(yè)的發(fā)展，水污染尤其是有機(jī)物污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成了極大的威脅。光催化技術(shù)通過(guò)光誘導(dǎo)氧化還原過(guò)程，是一種非常有效的有機(jī)污染物的降解技術(shù)。光催化劑是光催化技術(shù)的核心，在光捕捉和驅(qū)動(dòng)反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。因此，開(kāi)發(fā)高效廉價(jià)的光催化劑對(duì)光催化技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要。g-C3N4 (GCN)是一種二維聚合物半導(dǎo)體材料，具有帶隙小(~2.7 eV)、制備簡(jiǎn)單、化學(xué)穩(wěn)定性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一極具潛力的光催化劑。目前，已有大量關(guān)于GCN光降解有機(jī)污染物的研究和報(bào)道，工作主要集中在將其與其他半導(dǎo)體材料耦合形成異質(zhì)結(jié)，一定程度上有效降低光生電子(e-)和空穴(h+)復(fù)合的幾率，提高對(duì)光生載流子的有效利用從而提高其催化性能。最近，有研究報(bào)道MgO(111)的靜電場(chǎng)對(duì)光催化作用具有一定的增強(qiáng)效應(yīng)[1]?；诖擞^點(diǎn)，本課題以GCN為光催化劑研究模型，研究了MgO(111)與GCN以不同形式及比例混合或者復(fù)合的方式作為催化劑，探究MgO對(duì)GCN光催化降解甲基橙的增強(qiáng)效果。結(jié)果表明，將MgO與GCN均勻分散在水中，其光催化效果遠(yuǎn)比相同比例的MgO/GCN復(fù)合催化劑好。相比于傳統(tǒng)的MgO/GCN復(fù)合催化劑，MgO與GCN沒(méi)有接觸，其增強(qiáng)效應(yīng)完全不同。MgO(111)表面由氧陰離子和鎂離子交替的極性單分子膜組成，產(chǎn)生垂直于(111)表面的強(qiáng)靜電場(chǎng)[1]，該靜電場(chǎng)能驅(qū)使e-定向運(yùn)動(dòng)，從而有效抑制e--h+對(duì)的復(fù)合。

關(guān)鍵詞

光催化

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