“自下而上”合成g-C3N4组装结构及其光催化性能研究
作者单位：黑龙江大学化学化工与材料学院功能无机材料化学教育部重点实验室
会议名称：《中国化学会第十届全国无机化学学术会议》
会议日期：2019年
学科分类：07[理学] 081705[工学-工业催化] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学]
摘 要：以三聚氰胺(Melamine)为前驱体,利用其酸性条件下会部分水解成三聚氰酸(Cyanuric acid)的特点,使用亚磷酸调控其水解和超分子组装热力学和动力学因素,水热法合成依靠氢键相互作用构建的单斜晶系的六方棒状前驱物。通过热处理,超分子前驱物中分子原位缩聚,生成六方管状石墨相氮化碳(P-TCN)。除具有形貌规则、比表面积大等特点外,P-TCN还因P原子掺杂而减小了带隙,拓展了可见光吸收范围。P-TCN的空心管状结构利于可见光在内部多重散射,同时也明显增加催化活性位点;在可见光下展现出优异的析氢活性(67μmol h-1,λ 420 nm),是块体g-CN的7倍。在该思路下,以三聚氰胺为原料,利用多种无机酸(硫酸、硝酸和盐酸)以及含磷酸式盐(焦磷酸钠、磷酸铵、次磷酸钠和磷酸钠)代替亚磷酸,水热法条件下调控水解和超分子组装过程,合成了尺寸和规则程度不同的前驱物,通过热处理同样能够合成具有碳缺陷或富氮结构的石墨相氮化碳,显示出优异的光催化分解水性能。