\r赵新宇1,何 芳1, 2, 3,师春生1, 2, 3,闫德道1,王晨露\r1\r
\r
AuthorsHTML:\r赵新宇1,何 芳1, 2, 3,师春生1, 2, 3,闫德道1,王晨露\r1\r
\r
AuthorsListE:\rZhao Xinyu1,He Fang1, 2, 3,Shi Chunsheng1, 2, 3,Yan Dedao1,Wang Chenlu\r1\r
\r
AuthorsHTMLE:\rZhao Xinyu1,He Fang1, 2, 3,Shi Chunsheng1, 2, 3,Yan Dedao1,Wang Chenlu\r1\r
\r
Unit:\r1. 天津大学材料科学与工程学院,天津 300072;
2. 天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室,天津 300072;
3. 天津市材料复合与功能化重点实验室,天津 300072\r
\r
Unit_EngLish:\r1. School of Materials Science and Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China;
2. Key Laboratory of Advanced Ceramics and Machining Technology,Tianjin University,Tianjin 300072,China;
3. Tianjin Key Laboratory of Composite and Functional Materials,Tianjin 300072,China\r
\r
Abstract_Chinese:\r石墨相氮化碳(g-C3N4)材料是一种极具潜力的有机光催化材料,尤其是在可见光驱动的光催化分解水制氢方面的应用.然而,较差的光生载流子分离效率严重制约了其光催化活性.选择TiO2 作为修饰材料,在g-C3N4 表面构建合理的异质结构可以有效解决该问题,但需要进行合理的设计.本文通过较为简单的工艺过程,以金属有机框架材料(MOFs)为牺牲模板,制备MOF 衍化TiO2修饰的g-C3N4复合光催化剂.制得的MOF 衍化TiO2的比表面积大,约为124.5 m2/g,并由锐钛矿相/金红石相两相混合组成,这会有效增加光催化剂的光生电子分离效率,并提供更多的催化反应活性位点.通过XRD、SEM、TEM、UV-Vis、PL 等表征手段,对材料的物相及相关的光谱学、电化学性质进行了详细的表征,并通过成分调控确定了优化工艺参数.通过相关表征结果可以看出,MOF 衍化TiO2 修饰的g-C3N4 复合光催化剂随着TiO2 的负载量提高而表现更好的载流子分离效率,但其可见光响应会随之降低.因此,存在一个最优的负载量可以均衡二者的影响,从而表现出最高的光催化活性.实验发现,TiO2 的质量分数为6%的光催化剂,其光催化制氢活性在可见光(λ≥420 nm)驱动下体现了最高的制氢速率,达836 μmol/(g·h).实验结果表明:由MOF 衍化TiO2与g-C3N4构建的异质结构可以有效地抑制光生载流子的复合,从而显著提高光催化分解水制氢的性能.\r
\r
Abstract_English:\rGraphitic carbon nitride(g-C3N4)is a promising organic photocatalytic material,especially in visible-lightdriven photocatalytic water-splitting hydrogen production. However,poor photogenerated carrier separation efficiencyseverely restricts the photocatalytic activity of g-C3N4. Using titanium dioxide(TiO2)as modifier and constructing a reasonable heterostructure on the surface of g-C3N4 can effectively solve the aforementioned problem,but it needs a reasonable design. In this study,MOF-derived TiO2-modified g-C3N4 composites were prepared through a
facile preparation process using metal-organic frameworks(MOFs)as sacrificial template. The prepared MOF-derived TiO2 has a large specific surface area of 124.5 m2/g and is a mixture of anatase and rutile phases,which can effectively increase the photoelectron separation efficiency of the photocatalyst and provide more active sites for the photocatalytic reaction. XRD,SEM,TEM,UV-Vis,PL,and other characterization methods were used to characterize the phase and related spectroscopic and electrochemical properties of the materials in detail,and the optimized process parameters were determined by composition control. Results show that the MOF-derived TiO2-modified g-C3N4 composite photocatalyst exhibits good carrier separation efficiency with the increase in the loading of TiO2,but its visible light response decreases accordingly. Therefore,the optimum load to balance the effects of MOF and TiO2 exists,resulting in the highest photocatalytic activity. Notably,the photocatalytic activity of the photocatalyst with 6% TiO2 exhibited the highest hydrogen production rate of 836 μmol/(g·h) under visible light(λ≥420 nm). The experimental results show that the heterojunction structure constructed using MOF-derived TiO2-modified g-C3N4 can effectively inhibit the recombination of photogenerated carriers,thus significantly improving the photocatalytic decomposition
of water for hydrogen production.\r
\r
Keyword_Chinese:石墨相氮化碳;二氧化钛;金属有机框架;光催化制氢\r
Keywords_English:g-C3N4;TiO2;metal-organic framework;photocatalytic hydrogen production\r
PDF全文下载地址:http://xbzrb.tju.edu.cn/#/digest?ArticleID=6234
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
MOF 衍化TiO2修饰石墨相氮化碳的光催化性能研究\r\n\t\t
本站小编 Free考研考试/2022-01-16
相关话题/氮化 石墨
MEMS 兰姆波谐振器驱动的石墨烯场效应管\r\n\t\t
梁骥,孙晨AuthorsHTML:梁骥,孙晨AuthorsListE:LiangJi,SunChenAuthorsHTMLE:LiangJi,SunChenUnit:天津大学精密仪器测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072Unit_E ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16聚苯乙烯/石墨烯微球的制备及其对有机污染物的吸附
袁才登1,2,杨岚1,赵萌1,张蕾1,姚芳莲1,2,郭睿威1,2,安云2AuthorsHTML:袁才登1,2,杨岚1,赵萌1,张蕾1,姚芳莲1,2,郭睿威1,2,安云2AuthorsListE:YuanCaideng1,2,YangLan1,ZhaoMeng1,ZhangLei1,YaoFangli ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16氧掺杂石墨烯负载的Pt4和Pt3Ni催化氧还原反应的密度泛函理论研究
韩金玉1,2,3,孙梦楠1,2,3,王华1,2,3,祝新利1,2,3,刘晓1,2,3,葛庆峰1,2,3,4,崔超男1,2,3AuthorsHTML:韩金玉1,2,3,孙梦楠1,2,3,王华1,2,3,祝新利1,2,3,刘晓1,2,3,葛庆峰1,2,3,4,崔超男1,2,3AuthorsListE:H ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16氧化石墨烯/分子印迹固相萃取材料的制备和表征
魏晓兵1,2,许鑫华1,王丽红3AuthorsHTML:魏晓兵1,2,许鑫华1,王丽红3AuthorsListE:WeiXiaobing1,2,XuXinhua1,WangLihong3AuthorsHTMLE:WeiXiaobing1,2,XuXinhua1,WangLihong3Unit:1.天 ...天津大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2022-01-16氧化石墨烯对草坪植物高羊茅生长及生理的影响
氧化石墨烯对草坪植物高羊茅生长及生理的影响毛建越,多立安*,赵树兰*天津师范大学生命科学学院,天津市动植物抗性重点实验室,天津300387出版日期:2020-10-25发布日期:2020-11-10基金资助:国家自然科学基金项目(31870484)EffectsofGrapheneOxideonGr ...中国农业科学院科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-26长期定位施不同氮源有机肥替代部分含氮化肥对陇东旱塬冬小麦产量和水分利用效率的影响
张建军&,樊廷录,赵刚,党翼,王磊,李尚中甘肃省农业科学院旱地农业研究所/甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室,甘肃兰州730070&通讯作者(Correspondingauthor):张建军,E-mail:hnszhjj@163.com收稿日期:2016-01-28 ...中国农业科学院科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-26细胞色素c与氧化石墨烯的吸附研究
张驰,黄须啟,李晓毅中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京1000492015年03月31日收稿;2015年05月08日收修改稿基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2014CB931900)和国家自然科学基金(21274164,21144001)资助通信作者:E-mail:lixy@ucas ...中国科学院大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-25细胞色素c与氧化石墨烯体系的电子转移耦合矩阵元
张冬冬,李晓毅中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京1000492016年04月13日收稿;2016年05月12日收修改稿基金项目:国家自然科学基金(21274164)资助通信作者:李晓毅,E-mail:lixy@ucas.ac.cn摘要:细胞色素c吸附在氧化石墨烯表面后会发生电子转移反应,计算 ...中国科学院大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-25掺杂石墨二炔电子结构的第一性原理研究
张紫涵1,崔慧娟1,2,闫清波3,苏刚11.中国科学院大学物理科学学院,北京100049;2.北京建筑大学理学院,北京102616;3.中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京1000492018年4月20日收稿;2018年5月15日收修改稿基金项目:国家自然科学基金(11474279)资助通信作 ...中国科学院大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-25高碳醇/膨胀石墨复合相变热沉多目标优化*
随着电子芯片和集成电路的高速发展,在性能不断提升的同时带来发热量增大的问题。为保证芯片的正常工作,必须设计合适的散热装置,控制芯片在合理的温度范围内工作。传统的风冷、液冷等主动或被动式芯片散热器均需要冷边提供冷量,通常采用冷空气作为冷边介质。对于一些特殊工况,如封闭空间或高温环境,传统散热器无法满足 ...北京航空航天大学论文文献 本站小编 Free考研考试 2021-12-25