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Construction of Nitrogen Vacancies-doped g-C_3N_4/Cu_2(OH)_2 CO_3 Heterojunction with Outstanding Wide-spectrum-driven Photocatalytic Organic Dyestuff Degradation Ability
具有优异宽光谱光催化降解有机染料能力的氮空位掺杂g-C_3N_4/Cu_2(OH)_2CO_3异质结的构建
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作者为 Liang Hongyu[4] ; Wang Bin[5] ; Lu Guang[6] 本研究设计了一款不含贵金属、宽光谱响应的氮空位异质结催化剂g-C_3N_4/Cu_2(OH)_2 CO_3(VCN/Cu),并考察了其对罗丹明B(RhB)的光催化降解性能。采用扫描电镜/透镜(SEM/TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、X光电子能谱(XPS)、荧光光谱(PL)等分析手段对产物形貌、结构、元素能态等性质进行了表征。结果表明,VCN/Cu异质结催化剂对250~1 800 nm的光均有较强吸收。VCN/Cu光催化降解RhB最大反应速率常数达到0.052 min~(-1),分别是Cu_2(OH)_2 CO_3和g-C_3N_4的12.7倍和5.8倍,且具有优异的光催化稳定性。Cu_2(OH)_2 CO_3一方面作为红外光吸收材料,提高了对太阳光全光谱的利用率;另一方面与VCN构成异质结,提高了光生电子-空穴的分离效率,同时VCN上的氮空位强化了对光生电子的捕获、对氧的吸附及还原作用。此外,本研究还考察了VCN/Cu异质结催化剂光催化降解RhB的机理。 |
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