溶剂热法常被用于制备超细粉体材料，超细粉具有合成要求温度低、进行反应所需时间 比较短、产品形貌均一性较好等特性。另外，可把模板剂与溶剂热相结合，进而合成一系列 具有特定的形貌的物质。与溶剂热法相比，高温热解法实验操作更简单，安全系数比较高， 所以科研中常常采用高温热解法来制备石墨相氮化碳。

1。4。4   改性 g-C3N4 的光催化研究进展

1。4。4。1    无机元素掺杂 g-C3N4

给 g-C3N4 掺杂无机非金属元素，原理一般是用 S、O、F 等无机元素取代 3-s-三嗪结构单 元中的 C、N、H 元素。它们替代原本的 C、N、H 元素后，会形成晶格缺陷，这些缺陷最 终有可能会成为氧化还原反应中具有很高活性的中心，进而来提高光催化反应的量子产率 [19-21]。科研结果表明，O 掺杂的 g-C3N4 在降解亚甲基蓝染料时和光解水制氢气时相比 g-C3N4 有着更好的催化性能[21]，B 掺杂的 g-C3N4  对甲苯和其衍生物有很高的选择氧化性[22]。 1。4。4。2 金属元素掺杂 g-C3N4

给 g-C3N4 掺杂金属元素，原理一般是选用过渡元素中的外层电子处于不饱和状态的金属 离子来作为电子的受体，通过这种方式可以提高 g-C3N4 的光生电子和光生空穴的分离效率。 常在 g-C3N4 中掺杂的金属元素有 Ni、Fe、Cr 等等。它们可以取代 g-C3N4  中的 C 元素或 N 元

素，形成晶格缺陷，这些缺陷可以利用捕获光生电子或空穴的方式来提高 g-C3N4 光催化反应 活性。例如，Fe 掺杂的 g-C3N4 在降解罗丹明 B 溶液时比 g-C3N4 的光催化性能更好，降解率 更高[23]。

1。4。4。3    半导体的复合

g-C3N4 的半导体复合，实质上是另一种颗粒对 g-C3N4 进行修饰。将 g-C3N4 的光生电子 注入到用来复合的半导体的能级上，使电子与空穴长期不能复合，扩展 g-C3N4 的光谱范围， 从而提高光催化效能。德国 Li 等合成的石墨烯薄膜/g-C3N4，对把亚甲基氧化为酮具有非常 好的选择性[24]。以 TiO2 和 g-C3N4 为前驱体制备的 TiO2-g-C3N4，随着 g-C3N4 含量的增加， 复合后的半导体的波长明显有所增加[25]。

1。4。4。4    贵金属沉积

贵金属在 g-C3N4 表面上的沉积是利用形成的纳米级的原子簇，一般使用费米能级比 g-C3N4 低的金属进行沉积，当二者进行接触时，电子就会从 g-C3N4 向沉积的特定金属进行 连续不断的迁移，一直到二者的能级完全相同。 在形成的电荷层上，被剩下的负电荷将集聚 在贵金属表面，从而导致 g-C3N4 表面几乎没有负电荷，大大提高了光电转换率。用沉积的方 法制备得到的 Pt、Pb、Rh、Ru 等贵金属沉积的 g-C3N4 进行光解水制备氢气的时候，放氢气 的速率明显比 g-C3N4 更快[26]。将贵金属 Ag 离子掺杂到以二氰二胺为前驱体制得的 g-C3N4 中，对亚甲基蓝染料的降解率明显提高[27]。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

1。5   本实验的研究内容

1。5。1   研究所解决的问题

传统的半导体光催化剂如 TiO2，ZnO，BiPO4 等，禁带宽度比较大，而且只对紫外光区 有响应，对可见光区几乎无响应，太阳能利用率还不到 5%。石墨相氮化碳（g-C3N4）作为新 型光催化剂，具有适宜的禁带宽度，可耐高温，原料低廉等优点，但是由于其比表面积较小， 在光催化降解污染物的领域中的应用比较受限制。本研究试图通过改变 g-C3N4 的制备过程， 引入合适的掺杂物，制备在可见光下对污染物降解效率更高的催化剂。

1。5。2   主要研究手段

通过改变 g-C3N4 的制备条件和方法，可获得改性的 g-C3N4；改性方法可有效地增加反应 活性位点，提高电子的转移能力和延长载流子的寿命，增强光吸收和光响应性能，进而达到 对光催化性能的优化。本课题拟采用合适的有机或无机化合物与石墨相氮化碳前驱体发生共 聚缩合作用，制备出能对可见光响应的改性石墨相氮化碳，并探讨其对双酚 A 废水的可见光 催化降解性能。