王鹏副教授/刘园园博士Langmuir:无金属C60掺杂的介孔氮化碳实现高效红光光催化

栏目:材料与化学工程学院时间:2024-07-24发布:宋明点击:10

  光催化技术是一项能够缓解能源短缺和改善环境污染问题的前沿技术。近年来,在光催化领域中,合成具有高性能纳米结构的石墨相氮化碳 (g-C3N4)已成为学术界关注的焦点。本文中,作者发明了一种简便且具有创新性的制备方法,即甲醇回流-球磨法,成功地将介孔氮化碳(mpg-C3N4)和富勒烯(C60)结合,并将其首次应用于红光催化降解反应之中。在红光照射下,C60/mpg-C3N4复合材料表现出优异的光催化性能,其污染物降解速率是块状g-C3N4降解速率的25.8倍,是mpg-C3N4降解速率的7.8倍。C60与介孔结构的协同效应至关重要,调控了g-C3N4的电子结构、拓宽了其光吸收范围、增加了反应的活性位点以及减少催化剂表面光生载流子复合率,最终显著增强了复合催化剂的光催化性能。本工作设计了一种无金属的光催化剂,该光催化剂稳定性高、催化速率优异,并且具备红光驱动的特质。这一突破性成果为太阳能的高效转换与利用开辟了新途径。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.4c01452