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    石墨相氮化碳/磷酸銀復(fù)合光催化劑的研究進(jìn)展
    
                
    2020-08-24 12:56:26湯春妮
    
                
    當(dāng)代化工 2020年6期 
    關(guān)鍵詞：光催化劑催化活性原位
    
                    
    摘????? 要：總結(jié)了國(guó)內(nèi)外g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合材料的制備方法、應(yīng)用研究、光催化機(jī)理、穩(wěn)定性和再生、多元g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑等方面的研究進(jìn)展，以其對(duì)今后的研究提供參考。
    關(guān)? 鍵? 詞：石墨相氮化碳;磷酸銀;光催化;復(fù)合結(jié)構(gòu)
    中圖分類(lèi)號(hào)：TQ032.41; O643.36????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A????? 文章編號(hào)： 1671-0460（2020）06-1090-06
    Research Progress of Graphitic Carbon Nitride/Silver? Phosphate Composite Photocatalyst
    TANG Chun-ni
    （Department of Chemical Engineering of Shaanxi Institute of Technology， Xian Shaanxi 710300， China）
    Abstract： The preparation method， application research， photocatalytic mechanism， stability and regeneration of g-C3N4/Ag3PO4 composite photocatalyst were reviewed and summarized as well as research progress of g-C3N4/Ag3PO4-based multiple composite photocatalysts at home and abroad. This paper can provide some reference for the future research.
    Key words： Graphitic carbon nitride; Silver phosphate; Photocatalysis; Composite structure
    環(huán)境污染和能源危機(jī)是阻礙人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的兩大挑戰(zhàn)，而光催化技術(shù)是一種非常有前景的解決途徑，其核心是光催化材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。近10年來(lái)，石墨相氮化碳（g-C3N4）和磷酸銀（Ag3PO4）是被廣泛研究的可見(jiàn)光光催化劑。Ag3PO4具有很高的量子產(chǎn)率和光催化活性，但也具有易被光腐蝕和水中溶解度較大等缺陷，構(gòu)建復(fù)合結(jié)構(gòu)是解決缺陷的有效途徑之一[1]。g-C3N4是一種具有2D層狀結(jié)構(gòu)的非金屬離域π共軛類(lèi)聚合物，具有穩(wěn)定性好、比表面積大、電特性良好、無(wú)毒、成本低、制備方便等優(yōu)點(diǎn)，是構(gòu)建復(fù)合光催化劑的優(yōu)質(zhì)候選材料。將Ag3PO4和g-C3N4復(fù)合不僅可以提高光生載流子的分離和傳輸、促進(jìn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而且g-C3N4高比表面積可以提供更多的活性吸附和反應(yīng)位點(diǎn)以及調(diào)整能帶結(jié)構(gòu)，因此將Ag3PO4和g-C3N4復(fù)合是一種獲得高效穩(wěn)定復(fù)合光催化劑的有效方法。本文梳理總結(jié)了國(guó)內(nèi)外g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑的制備方法、應(yīng)用研究、光催化機(jī)理、穩(wěn)定性和再生、多元g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑等方面的研究進(jìn)展，以其對(duì)今后的研究提供參考。
       
    1. 制備方法
    1.1? 溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法
    溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法是利用溶劑在固體或液體表面揮發(fā)時(shí)，誘導(dǎo)分子、納米粒子等自組裝成特殊結(jié)構(gòu)的方法。Liu等[2]在60 ℃下采用水作為溶劑將類(lèi)球狀A(yù)g3PO4和g-C3N4納米片揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝成Ag3PO4@g-C3N4核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合物，在30 min可見(jiàn)光照射下可降解97%亞甲基藍(lán)（MB），而且循環(huán)運(yùn)行穩(wěn)定性也較好。Xiu等[3]將一定量類(lèi)球狀A(yù)g3PO4加入到g-C3N4甲醇分散液中，攪拌直至甲醇完全揮發(fā)得到g-C3N4覆蓋Ag3PO4表面的復(fù)合物，作者將其光催化活性的增強(qiáng)主要?dú)w因于g-C3N4與Ag3PO4的協(xié)同作用提高了電子空穴對(duì)的分離效率。Tang等[4]將構(gòu)建g-C3N4/Ag3PO4異質(zhì)結(jié)和形貌控制相結(jié)合，將四面體狀A(yù)g3PO4和g-C3N4納米片乙醇溶液攪拌揮發(fā)組裝成g-C3N4/Ag3PO4{111}異質(zhì)結(jié)光催化劑，其表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的光催化清除氮氧化物（NOx）活性和穩(wěn)定性。
    1.2? 水相原位沉淀法
    水相原位沉淀法是目前制備g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合物最常用的方法。采用原位沉淀法制備g-C3N4/ Ag3PO4復(fù)合物通常是將AgNO3加入到g-C3N4分散液中，使Ag+被充分吸附在g-C3N4表面，然后加入磷酸鹽沉淀劑使其沉淀，由于g-C3N4的空間位阻在g-C3N4上生長(zhǎng)的Ag3PO4顆粒尺寸往往比制備單一Ag3PO4顆粒尺寸小，g-C3N4和Ag3PO4二者接觸也比溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)自組裝法制備的更緊密?？梢圆捎貌煌某恋韯┲苽鋸?fù)合物，常用的沉淀劑包括磷酸氫二鈉（Na2HPO4）[5-8]、磷酸鈉（Na3PO4）[9-13]、磷酸二氫鈉（NaH2PO4）[14]、磷酸氫二氨（（NH4）2HPO4）[15]和磷酸氨（（NH4）3PO4）[16]等。Jiang等[6]用Na2HPO4做沉淀劑用水相原位沉淀法制備磷酸銀/多孔石墨化氮化碳（Ag3PO4/p-g-C3N4）復(fù)合物，研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)改變AgNO3的初始質(zhì)量濃度，可以控制載體Ag3PO4納米顆粒的大?。?～200 nm），而催化活性又與催化劑形貌密切相關(guān)。也有研究者通過(guò)在復(fù)合物制備過(guò)程中添加助劑來(lái)控制復(fù)合物中形成的Ag3PO4的形貌。Zhang等[17]利用在反應(yīng)過(guò)程中加入氨水（NH3·H2O）形成銀氨離子（[Ag（NH3）2]+?）來(lái)控制銀離子（Ag+）和磷酸根（PO43-）的反應(yīng)速度，從而制備出立方體狀A(yù)g3PO4與g-C3N4復(fù)合物，而立方體狀A(yù)g3PO4是暴露出高效{100}晶面的。除了大部分用是g-C3N4或p-g-C3N4納米片制備復(fù)合物外，還有一些學(xué)者用其他形貌的g-C3N4用來(lái)制備復(fù)合物。Tian等[18]利用制備的棒狀g-C3N4納米棒/Ag3PO4納米粒子復(fù)合物，表現(xiàn)出很好地光解水制氧效果。
    1.3? 有機(jī)相原位沉淀法
    在不同的溶劑系統(tǒng)中發(fā)生沉淀反應(yīng)，會(huì)對(duì)復(fù)合物的形貌、物理性質(zhì)等產(chǎn)生影響[19-21]。Tateishi等[19]利用在乙醇體系中利用磷酸（H3PO4）制備出g-C3N4/四面體狀A(yù)g3PO4復(fù)合物，g-C3N4作為束縛四面體Ag3PO4粒子的載體，光催化產(chǎn)氧和降解甲基橙（MO）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在四面體Ag3PO4高活性平面具有優(yōu)異光催化性能的基礎(chǔ)上，與g-C3N4雜化進(jìn)一步提高了光催化活性。
    Deonikar等[21]研究了不同溶劑體系（蒸餾水，乙二醇和四氫呋喃）對(duì)Ag3PO4/g-C3N4復(fù)合材料結(jié)構(gòu)或物理性能的影響（見(jiàn)圖1），并預(yù)測(cè)了可能的結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)機(jī)制。結(jié)果表明在四氫呋喃體系中形成了菱形十二面體狀A(yù)g3PO4/g-C3N4復(fù)合物表現(xiàn)出最好的光催化效果。通過(guò)控制反應(yīng)的溶劑體系，將構(gòu)建異質(zhì)結(jié)和形貌控制相結(jié)合，是提高復(fù)合物光催化性能和穩(wěn)定性的一種有效方法。
    1.4? 其他方法
    除了以上幾種方法外，還有機(jī)械攪拌法、原位水熱法和離子置換法等方法來(lái)制備g-C3N4/Ag3PO4。Chen等[22]將g-C3N4和Ag3PO4的水溶液在室溫下機(jī)械攪拌24 h后過(guò)濾烘干得到復(fù)合物。Zhao等[23]將AgNO3水溶液滴加到Na3PO4水溶液中，隨后加入一定量的g-C3N4，再將其150 ℃水熱12 h得到，不同配比的Ag3PO4/g-C3N4復(fù)合材料具有不同的帶隙和形貌，并通過(guò)形成異質(zhì)結(jié)降低了光腐蝕和自腐蝕。張?chǎng)析蔚?sup>[24]將Na2HPO4水溶液和三聚氰胺分散蒸干后按制備純g-C3N4的煅燒方法煅燒后研磨，再將其加入過(guò)量的AgNO3水溶液中，超聲分散、避光靜置、抽濾洗滌、干燥研磨，即得性能提升的微量Ag3PO4改性g-C3N4的光催化劑。
       
    1. 應(yīng)用研究
    2.1? 光催化降解水相中污染物
    利用g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合材料降解水相中污染物主要包括降解有機(jī)染料（MB[17]、MO[15]、羅丹明B（RhB）[6]等）、藥品（雙氯芬酸[25]、四環(huán)素[26]、磺胺甲惡唑[20， 27]等）、其他有機(jī)物（對(duì)氯苯酚[5]、雙酚A[8]、對(duì)硝基苯酚[21]、四溴二苯醚[28]、苯酚[29]等）。Sun等[15]測(cè)試了制備的g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合物在可見(jiàn)光下對(duì)MO、苯酚、雙酚A和RhB的光催化降解效果，結(jié)果表明，相比于Ag3PO4和g-C3N4，g-C3N4/Ag3PO4（質(zhì)量比為1∶4）表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的光催化效果。Zhang等[25]研究發(fā)現(xiàn)Ag3PO4/g-C3N4 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%）復(fù)合物表現(xiàn)出最好的光催化降解非甾體抗炎藥雙氯芬酸的效果，其光降解速率分別是g-C3N4和Ag3PO4的34.8和6.4倍，表明g-C3N4/Ag3PO4是一種很有前景的清除藥物污染的光催化劑。
    2.2? 光催化清除氣相中污染物
    g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合材料也可以用來(lái)清除氣相污染物，如NOx、乙烯（C2H4）、異丙醇（IPA）[30]等。Zhang等[25]研究發(fā)現(xiàn)在可見(jiàn)光（λ>400 nm）照射下，Ag3PO4/20%g-C3N4的光催化脫硝能力為15.52%，在290 nm照射下可以提高到41.76%。Chen等[22]研究了在氙燈下產(chǎn)品光催化氧化氣態(tài)污染物C2H4的效果，結(jié)果表明與純Ag3PO4和g-C3N4相比，g-C3N4- Ag3PO4復(fù)合材料對(duì)乙烯的光降解效率明顯提高，其活性最高的是復(fù)合材料是m（g-C3N4）∶m（Ag3PO4）=7∶3。Shen等[30]研究發(fā)現(xiàn)最佳光催化劑m（Ag3PO4）∶m（g-C3N4）=1∶1在可見(jiàn)光照射下能顯著分解苯酚，降解速率分別比純g-C3N4和Ag/Ag3PO4分別高出近60倍和2.5倍，而且經(jīng)過(guò)3次循環(huán)運(yùn)行試驗(yàn)，其光催化劑仍保持較高的光催化活性。
    2.3 ?光解水制氧
    也可以利用g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合材料中Ag3PO4價(jià)帶空穴（h+）的高氧化性能光解水制氧[13，18-19，31]。Yang[13]等以LED燈為光源、AgNO3為電子受體，研究了復(fù)合材料光催化產(chǎn)氧的效果。結(jié)果表明不同原料制備的g-C3N4對(duì)對(duì)復(fù)合材料的化學(xué)、光物理和催化性能的影響很大，相比于三聚氰胺為原料制備的M-C3N4/Ag3PO4和以氰胺和硅模版為原料制備的介孔-C3N4/Ag3PO4，以三聚氰酸和三聚氰胺為混合原料制備的H-C3N4/Ag3PO4表現(xiàn)出最快的反應(yīng)速率和最高產(chǎn)氧量（約20 μmol·L-1）。并且他們還通過(guò)用二亞硝基二氨鉑（DDP）取代AgNO3來(lái)驗(yàn)證AgNO3在光解水制氧過(guò)程中的重要作用。
    2.4 ?光催化還原CO2制燃料
    g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑可以利用其g-C3N4導(dǎo)帶電子（e-）高還原性能光催化還原CO2制燃料[7]。He等[7]首次研究報(bào)到了光催化復(fù)合材料Ag3PO4/g-C3N4在模擬陽(yáng)光照射下將CO2轉(zhuǎn)化為燃料的活性。研究表明，在g-C3N4上引入Ag3PO4，提高了g-C3N4的吸光性能，通過(guò)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)有效促進(jìn)了電子-空穴對(duì)的分離，最終提高了Ag3PO4/g-C3N4的光催化CO2還原性能。最優(yōu)配比的Ag3PO4/g-C3N4光催化劑CO2轉(zhuǎn)換速率高達(dá)57.5 μmol·h?1·g ?1，比g-C3N4和P25高6.1和10.4倍，此研究發(fā)現(xiàn)了光催化劑Ag3PO4/g-C3N4在環(huán)境保護(hù)和能源生產(chǎn)中的新應(yīng)用。
    2.5 ?光解水制氫
    黃宇晴[31]在具有分級(jí)3D孔道結(jié)構(gòu)的g-C3N4上沉積Ag3PO4，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)Ag3PO4修飾的介孔g-C3N4能有效地促進(jìn)光生電荷轉(zhuǎn)移，抑制光生載流子和電荷的復(fù)合。在可見(jiàn)光（λ>420 nm）下復(fù)合材料在不加助催化劑的條件下進(jìn)行光催化產(chǎn)氫，其最高產(chǎn)氫效率可以達(dá)到34.57 μmol·h-1，表明其是一種很有前途的分解水復(fù)合光催化劑。
       
    1. 光催化機(jī)制和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究
    3.1? 光催化機(jī)制研究
    g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合材料光催化機(jī)制研究主要采用理論計(jì)算、活性基團(tuán)捕獲實(shí)驗(yàn)、原位電子自旋共振（in-situ ESR）技術(shù)和光致發(fā)光（PL）技術(shù)等。目前g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合材料的光催化機(jī)理主要有三種：交錯(cuò)式、直接Z字式、間接Z字式。Jiang等[6]認(rèn)為g-C3N4/Ag3PO4在可見(jiàn)光照射下光催化降解RhB的光催化機(jī)制為交錯(cuò)式，即g-C3N4導(dǎo)帶（CB）激發(fā)的e-轉(zhuǎn)移至Ag3PO4的 CB上，而Ag3PO4價(jià)帶（VB）上h+轉(zhuǎn)移至g-C3N4的VB上（見(jiàn)圖2（a）），隨后h+，e-在發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，其中h+對(duì)光催化降解RhB起主導(dǎo)作用。Meng等[14]通過(guò)活性基團(tuán)捕獲實(shí)驗(yàn)（異丙醇（IPA，·OH淬滅劑）、苯醌（BQ，·O2?清除劑）和草酸（AO，h+清除劑）），ESR技術(shù)（用電子自旋共振波譜儀測(cè)試自由基的種類(lèi)，用5，5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（DMPO）作為捕獲劑，將樣品分別分散在DMPO水溶液和甲醇溶液中用來(lái)檢測(cè)DMPO-·OH和DMPO-·O2?信號(hào)），PL技術(shù)（以對(duì)苯二甲酸（TA）為分子探測(cè)檢測(cè)催化劑表面生成的·OH）和理論分析認(rèn)為g-C3N4/Ag3PO4光催化清除
    MB的光催化機(jī)制為直接Z字式：Ag3PO4導(dǎo)帶的電子直接與g-C3N4價(jià)帶的空穴復(fù)合（圖2（b）），Ag3PO4的VB上高氧化性h+氧化OH-產(chǎn)生·OH，而g-C3N4的CB上的e-可以和溶解氧O2結(jié)合產(chǎn)生·O2?。He等[7]通過(guò)活性基團(tuán)捕獲實(shí)驗(yàn)，分析催化劑能帶位置、O2/·O2?和·OH， H+/H2O的標(biāo)準(zhǔn)還原電位，以及復(fù)合材料的成分分析，綜合提出Ag3PO4/g-C3N4復(fù)合物光催化還原CO2的為Ag3PO4、Ag和g-C3N4組成的間接Z字式（Ag3PO4和g-C3N4原位生成的銀納米粒子（Ag Nps）作為電荷分離中心）促進(jìn)了光生載流子的分離（圖2（c））。Yang等[13]借助成分分析、理論分析和ESR技術(shù)，提出g-C3N4納米棒/Ag3PO4光解水產(chǎn)氧的機(jī)制為間接Z字式，通過(guò)在復(fù)合材料中生成Ag Nps作為Ag3PO4和g-C3N4之間的交聯(lián)橋梁，形成了間接Z字式，從而實(shí)現(xiàn)了更好的電荷分離和更高的催化性能。
    3.2? 光催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
    Xu等[9]研究g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合物在可見(jiàn)光照射下MB脫色過(guò)程的動(dòng)力學(xué)特性，采用擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模擬計(jì)算，方程為ln（C0/C）=kt，其中k為表觀一階速率常數(shù)，t為反應(yīng)時(shí)間，C0和C分別為在照射前和反應(yīng)t時(shí)間時(shí)MB的質(zhì)量濃度，擬合結(jié)果表明反應(yīng)過(guò)程符合擬一級(jí)動(dòng)力學(xué)。萬(wàn)婷[10]等認(rèn)為常規(guī)光譜檢測(cè)結(jié)果只能反映光催化初始階段發(fā)色基團(tuán)隨時(shí)間的變化情況，而忽略了后續(xù)產(chǎn)生的中間物質(zhì)的氧化過(guò)程，其采用光-微熱量-熒光光譜聯(lián)用系統(tǒng)獲取了g-C3N4@Ag3PO4光降解RhB的原位熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)信息和三維熒光光譜信息，探究了光催化降解RhB的反應(yīng)路徑和決策步驟。結(jié)果表明，光催化降解過(guò)程先后經(jīng)歷了表觀吸熱、熱平衡以及穩(wěn)定放熱三個(gè)階段。在光催化前10 min內(nèi)只破壞RhB及含熒光發(fā)色基團(tuán)的中間產(chǎn)物，10 min后含苯環(huán)的中間產(chǎn)物開(kāi)環(huán)和最終礦化為CO2、水以及其他無(wú)機(jī)物等，而且該階段是一個(gè)擬零級(jí)反應(yīng)過(guò)程，為光催化反應(yīng)的決速步驟。
    4? 催化劑穩(wěn)定性和再生研究
    制備g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合材料，不僅可以利用穩(wěn)定g-C3N4的包覆作用減少Ag3PO4的水中溶解度提高穩(wěn)定性，而且通過(guò)形成異質(zhì)結(jié)使Ag3PO4表面多余的e-被及時(shí)轉(zhuǎn)移大大減少光腐蝕而提高穩(wěn)定性。Yang等[12]合成了Ag3PO4/g-C3N4，通過(guò)循環(huán)光催化降解RhB實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)復(fù)合物中Ag3PO4的穩(wěn)定性相對(duì)于單一Ag3PO4材料得到了提高，其原因?yàn)閺?fù)合材料形成穩(wěn)定的異質(zhì)結(jié)。在光照條件下，Ag Nps在材料界面上的演化形成了原位Z字結(jié)構(gòu)，Ag Nps作為Ag3PO4和g-C3N4的電子和空穴的存儲(chǔ)和重組中心，改善了復(fù)合材料內(nèi)部的電荷分離。但在光解水循環(huán)實(shí)驗(yàn)中觀察到，盡管復(fù)合材料的光穩(wěn)定性增強(qiáng)了，但部分活性Ag3PO4的仍然被分解為金屬Ag，研究者認(rèn)為這是由于在系統(tǒng)中水氧化過(guò)快與二次還原過(guò)程失去平衡造成的。Wang等[32]研究發(fā)現(xiàn)用磷酸氫銨鈉（NaNH4HPO4）和過(guò)氧化氫（H2O2）再生Ag/ Ag3PO4/g-C3N4，可完全恢復(fù)復(fù)合催化劑的光催化活性，表明這種再生方法可以實(shí)現(xiàn)Ag/Ag3PO4/ g-C3N4復(fù)合光催化劑的實(shí)際應(yīng)用。
    5? 多元g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑
    為了進(jìn)一步改善提高催化劑的性能，學(xué)者們制備出g-C3N4/Ag3PO4基三元或四元復(fù)合光催化劑，如Ag/Ag3PO4/g-C3N4[32]、AgCl/Ag3PO4/g-C3N4[27]、g- C3N4/Ag3PO4/Ag2MoO4[33]、Ag3PO4/g-C3N4/Znln2S4 [26]、 EB/g-C3N4/Ag3PO4[34]（EB為膨潤(rùn)土）、Ag3PO4/g- C3N4/硅藻土[35]、g-C3N4/Ag3PO4/NCDs（NCDs為氮摻雜碳量子點(diǎn)）[36]、g-C3N4/ CNTs/Ag3PO4（CNTs為碳納米管）[37]、g-C3N4/MoS2/Ag3PO4[38]、Ag3PO4/WS2/ g-C3N4[39]、Ag3PO4/ GO/g-C3N4[40]（GO為氧化石墨烯）、Ag3PO4/graphdiyne/g-C3N4（graphdiyne 為石墨炔）[41]、Ag3PO4/Ag/graphene/g- C3N4（graphene為石墨烯）[42]、g-C3N4/Fe3O4/ Ag3PO4/Co3O4[43]等。Zhou等[27]采用陰離子交換法合成了不同摩爾比的AgCl/Ag3PO4/ g-C3N4復(fù)合材料。表征分析表明在制備混合光催化劑過(guò)程中，AgCl膜以核-殼結(jié)構(gòu)覆蓋了Ag3PO4納米粒子表面，且不生成Ag0。光催化結(jié)果表明，復(fù)合光催化劑AgCl/Ag3PO4/ g-C3N4（質(zhì)量分?jǐn)?shù)43%）在磺胺甲惡唑的分解過(guò)程中表現(xiàn)出最高的光催化活性。在g-C3N4的價(jià)帶上產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移的h+和AgCl中產(chǎn)生的Cl0主要是光降解的主要是反應(yīng)性氧化種類(lèi)。Wang等[37]研究了一種新型g-C3N4/ CNTs/Ag3PO4光催化劑的光催化性能。CNTs均勻分布于g-C3N4納米片和Ag3PO4納米顆粒之間，可以在Z-Scheme反應(yīng)過(guò)程中作為g-C3N4和Ag3PO4之間的電子介質(zhì)，顯著提高納米復(fù)合材料g-C3N4/CNTs/ Ag3PO4的光催化性能和穩(wěn)定性。Mousavi等[43]研究了一種新型磁性可分離的g-C3N4/Fe3O4/Ag3PO4/Co3O4納米復(fù)合材料在可見(jiàn)光照射下降解RhB、MB、MO、苯酚等效果。降解效率最高納米復(fù)合材料的光催化活性分別是g-C3N4、g-C3N4/Fe3O4、g-C3N4/Fe3O4/ Ag3PO4（質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%）和g-C3N4/Fe3O4/Co3O4（質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%）樣品的16.8倍、15.7倍、4.6倍和5.1倍。光催化活性的顯著提高歸功于可見(jiàn)光的大量捕獲和復(fù)合過(guò)程中載流子的抑制。
    6? 結(jié)論
    將石墨相氮化碳和磷酸銀復(fù)合，在二者界面處形成的異質(zhì)結(jié)可以實(shí)現(xiàn)光生電子-空穴對(duì)的有效分離，同時(shí)有利于反應(yīng)物的吸附，是一種獲得穩(wěn)定高效g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑的有效方法。此外，在g-C3N4/Ag3PO4的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，可以再?gòu)?fù)合其他材料，進(jìn)一步改善提高復(fù)合材料的性能。目前g-C3N4/Ag3PO4基光催化劑的開(kāi)發(fā)應(yīng)用研究還處于基礎(chǔ)研究階段，但其在制氧、治理環(huán)境污染物等領(lǐng)域表現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
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