易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列制备及光催化和光电催化研究

作     者：张宏伟 席晓晶 田文杰 张慧盈 马晓梦 魏敏洁 陈华军 ZHANG Hongwei;XI Xiaojing;TIAN Wenjie;ZHANG Huiying;MA Xiaomeng;WEI Minjie;CHEN Huajun

作者机构：郑州科技学院土木建筑工程学院河南郑州450064 洛阳理工学院环境工程与化学学院河南洛阳471023 

出 版 物：《工业水处理》 (Industrial Water Treatment)

年 卷 期：2024年第44卷第8期

页      面：99-106页

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）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41701306) 

主　　题：碳纤维 g-C_(3)N_(4)纳米片 光催化 光电催化 

摘      要：在光催化降解领域,粉末g-C_(3)N_(4)光催化材料使用后在流体中分离和回收困难,同时也会产生二次污染。在氩气保护下,采用化学气相沉积法在三维碳纤维织物表面沉积g-C_(3)N_(4)纳米片,从而制备了易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列光催化材料,研究了碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列的光学、电化学和光电催化性能。结果表明,g-C_(3)N_(4)纳米片可以吸收可见光产生光生电子和空穴,而碳纤维良好的导电性提高了易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列光催化材料中光生电子/空穴的分离效率。降解240 min,易回收碳纤维/g-C_(3)N_(4)纳米片阵列光催化材料的电催化、光催化和光电催化对2,4-二硝基酚的降解率分别为20.7%、33.5%和99.5%。在光电催化过程中,外加偏电压加速了光生电子向阴极迁移,进一步提高了光生电子/空穴分离效率,使电催化和光催化存在协同效应。将粉末光催化材料与柔性碳纤维织物组合,提供了一种新的光催化材料组装方式,极大降低了粉末光催化材料的分离和回收成本。