g-CN纳米片光催化还原Cr(Ⅵ)和抗菌性能研究

作     者：马占强 张凯悦 郭葳 王楠 李娟 

作者机构：洛阳理工学院环境工程与化学学院 河南科技大学农学院 

出 版 物：《化工新型材料》 (New Chemical Materials)

年 卷 期：2023年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081704[工学-应用化学] 081705[工学-工业催化] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0703[理学-化学] 

基　　金：河南省科技攻关项目(222102320224和212102110417) 河南省高等学校重点科研项目(21A610008和21A180005) 

主　　题：石墨相氮化碳纳米片 液相剥离 光催化 还原Cr(Ⅵ) 抗菌 

摘      要：在高温热聚合制备块体石墨相氮化碳(g-C3N5)的基础上，通过液相超声剥离获得g-C3N5纳米片，利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)、x射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见光(UV-Vis)、荧光光谱(PL)及BET比表面积对样品进行表征。结果表明：g-C3N5纳米片在可见光下还原Cr(Ⅵ)和灭活大肠杆菌(E. coli)的性能均优于块体g-C3N5。g-C3N5纳米片在30min内对Cr(Ⅵ)的还原率达到86%，反应速率常数为块体g-C3N5的1.46倍。g-C3N5纳米片在180min内将E. coli全部灭活，h+和·O2-为抗菌过程的主要活性基团，其通过氧化作用破坏E. coli细胞结构，导致细胞坍塌凋亡。g-C3N5纳米片光催化活性增强归因于CB位置上移和VB位置下移使其氧化还原能力增强，同时优良的光生载流子分离效率和大的比表面积也助力其光催化性能提高。