1。1。2 光催化基本机理
大多数半导体光催化剂是,从金属或绝缘材料特别是能带结构分离它的n型半导体材料(目前最广泛使用的是二氧化钛),其中价带(ValenceBand,(VB)和导带(导带,CB)的带隙(禁带,禁带)之间存在[10]。由于具有式的带隙的半导体的光吸收阈K=1240/关系例如(2。5 eV)和在紫外区主要用于因此吸收阈波长宽带隙半导体。当光子能量大于半导体吸收阈半导体光照射更高时,半导体价带电子带间跃迁从价带的导带,以产生光生电子(e - )和孔(H +)。在吸附在纳米粒子形成的超氧阴离子自由基吸附在催化剂表面上的氧化和氧吸附在催化剂表面的氧化物氢氧化物离子和水性羟基自由基。超氧阴离子自由基和羟基自由基是强氧化作用,可将大部分有机氧化成最终产物的二氧化碳和水,甚至一些无机物质,可完全分解。
图1-1光催化基本机理图
1。1。3 光催化剂研究现状
1972年Fujishma等使用二氧化钛光催化分解,非常成功的把它分解出了水,当然,还有氢气[11]。到1977年,Fujishima 和Honda使用TiO2光催化降解污染物,让人们看到了在环保领域的光催化剂的前景,人们越来越对光催化剂充满了信心。普通光催化剂大多金属氧化物和硫化物,如TiO2,氧化锌,硫化镉,WO3[12],其中最好的总体性能是钛白粉,它也是被最广泛使用的。绿色能源引起了人们极大的兴趣,在这之后研究光催化剂的研究者们络绎不绝。光催化剂中包含着巨大的经济前景,更包含着前所未有的环保前景。
光催化降解和净化技术具有使用氧气、减少污染、降低生产成本和经营成本[13]、利用阳光作为反应光源的优点。因此,光催化剂特别适合室内的挥发性有机化合物的纯化,表示出纯化深度,拥有巨大的应用潜力。光催化空气净化技术,去除有机污染物拥有下列特征:
1利用空气中的O2作为氧化剂,反应条件相比其他条件比较温和
2能分解有机污染物成CO2和H2O等,具有良好的净化效果稳定
3半导体光催化剂通过强氧化还原反应,吸附饱和现象不存在
许多研究表明,半导体光催化剂具有良好的光催化活性,在市场上广泛存在,原料容易获得,对人体没有任何危害。
1。2 g -C3N4光催化剂的性质和应用
1。2。1 g-C3N4复合光催化剂的研究现状
1。2。2 g-C3N4复合光催化剂的应用
1。3 光催化剂的改进技术
光触媒可用于降解各种有机和无机污染物。实验证明其光催化效果有很大的实用价值。然而,光催化剂影响电子和空穴的再结合率,以及光波长范围窄,影响催化剂对光活性的吸收。改性光催化剂,不仅要从颗粒尺寸,颗粒类型思考,而且其它因素也同样不可忽视,例如从如何延长吸收波长范围,并提高了复合光催化剂的稳定性方面思考。
1。3。1 物理复合改性
最简单的方法是物理复合改性。g-C3N4复合不是简单的物理混合,但充分暴露并形成异质结。有些颜料(如伊红Y [ 78 ])[19],可见光光敏物质吸收能力增强。由于双方的导带和价带位置差,产生的g-C3N4光激发电子或空穴传输,降低了复合率,它可以更有效地使电子-空穴的分离,增强活性颗粒产生的光催化活性。加入复合催化剂也可以给予一些独特的优点。论文网
1。3。2化学掺杂改性
改变的g-C3N4的电子结构可通过化学掺杂方法,从而提高了光催化性能。引入氧化还原位点的杂环电子g-C3N4,光催化性能得到改进。S,P,B,F和其它杂原子C,电负性不同的N原子,以及它们的引入,导致在电子结构的变化,从而影响g-C3N4的光催化性能。容易导致引进外来元素或不对称掺杂杂质的,这不利于提高光催化性能,其它因素影响g-C3N4的光催化性能,其中包括自掺杂ç。研究发现掺杂c更换g-C3N4,使之在两者之间起桥梁作用,增加两者的导电率,扩大离域电子的范围,光催化性能得到改进。 g-C3N4/Ag3PO4复合光催化剂的制备表征及性能研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_130859.html