氯硫共掺杂氮化碳的制备及其光催化性能

作     者：景张欣 宗刚 高存 任敬 谢涛 JING Zhangxin;ZONG Gang;GAO Cun;REN Jing;XIE Tao

作者机构：西安工程大学环境与化学工程学院西安710600 

出 版 物：《功能材料》 (Journal of Functional Materials)

年 卷 期：2025年第56卷第1期

页      面：1200-1208页

核心收录：

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] 0815[工学-水利工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11105102) 

主　　题：石墨相氮化碳 氯硫共掺杂 光催化 碱性红18 

摘      要：以三聚氰胺为前驱体,氯化铵为Cl源,硫脲为S源,采用直接热聚合法制备了Cl、S共掺杂石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),考察了氯硫掺杂对g-C_(3)N_(4)结构和光催化性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面积和孔径分布(BET)、紫外-可见光(UV-Vis)等手段对样品进行了表征和分析,研究了催化剂投加量、PH以及底物浓度对光催化降解碱性红18(BR18)的影响。结果表明,当氯化铵掺入量为0.4 g,硫脲掺入量为1 g时,ClSCN2的光催化性能最优。催化剂投加量为40 mg,pH=10,底物浓度为5 mg/L时,在120 min内对BR 18的降解率达到92.6%。自由基捕获实验表明,光降解过程中主要的活性物质是·O^(-)_(2)和·OH。Cl和S两种杂原子的掺杂扩大了g-C_(3)N_(4)的比表面积,为光催化提供了更多的活性位点。同时Cl和S的掺杂代替了g-C_(3)N_(4)中的N,使之产生N缺陷,提高了光生电子和空穴的分离。