研究目的
确认将锌引入g-C3N4是否会导致电荷载流子生成增加，并阐明锌物种的化学状态（掺杂还是表面沉积）。
研究成果
通过一步固相法将锌负载到g-C3N4中，显著提升了可见光下的光催化产氢性能，在锌原子占比0.2%时达到最佳效率（26.3 μmol/g·h）。光诱导红外吸收实验证实，该提升源于光生电子数量的增加，而非光吸收或材料物理性质的改变。锌以+2价态的ZnOx团簇形式存在并与氧原子配位，并未掺杂进入材料骨架。未来研究应聚焦于电子数量动态机制的解析及锌负载量的优化以实现更广泛应用。
研究不足
该研究仅限于Zn在g-C3N4上的负载，未探索其他金属或助催化剂。Zn浓度与活性之间非线性关系的机理尚未完全明确，且ZnOx团簇与g-C3N4之间的相互作用需要进一步研究。实验是在特定条件下（如可见光、无助催化剂）进行的，可能无法代表所有实际应用场景。
1：实验设计与方法选择：
采用一锅固态法将锌负载到g-C3N4中，通过XRD、FESEM/EDS、TEM、DRS、N2吸附-脱附、ICP-OES、XPS、XANES和光诱导红外吸收等表征技术分析材料及其光催化性能。
2：样品选择与数据来源：
以尿素和醋酸锌二水合物为前驱体，制备锌原子百分比（0.1%、0.2%、0.4%）不同的样品。
3：1%、2%、4%）不同的样品。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括XRD（布鲁克D8-Advance）、FESEM/EDS（日本电子JSM-7610 F）、TEM（日本电子JEM 2010）、DRS（珀金埃尔默Lambda 950）、N2吸附-脱附仪（麦克默瑞提克ASAP 2020）、ICP-OES（岛津ICPS-8100）、XPS（赛默飞世尔）、同步辐射光源研究所的XANES、FT/IR光谱仪（日本分光FT/IR610）、汞氙灯、带截止滤光片的氙灯、气相色谱仪（岛津GC-8 A）。材料包括尿素、醋酸锌二水合物、甲醇、水、CaF2片。
4：0）、DRS（珀金埃尔默Lambda 950）、N2吸附-脱附仪（麦克默瑞提克ASAP 2020）、ICP-OES（岛津ICPS-8100）、XPS（赛默飞世尔）、同步辐射光源研究所的XANES、FT/IR光谱仪（日本分光FT/IR610）、汞氙灯、带截止滤光片的氙灯、气相色谱仪（岛津GC-8 A）。材料包括尿素、醋酸锌二水合物、甲醇、水、CaF2片。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：将尿素悬浮于Zn(Ac)2溶液中，70°C干燥5小时，空气氛围下500°C煅烧5小时，水洗后干燥制得光催化剂。光催化产氢评价在派热克斯烧瓶中进行，使用300W氙灯（λ > 420 nm），光催化剂分散于水-甲醇混合液中，通氮气除氧，氢气通过气相色谱定量。光诱导红外吸收测量在真空条件下进行紫外-可见光照射。
5：数据分析方法：
通过XPS和ICP-OES的积分峰面积、DRS和红外的吸收光谱以及产氢实验的动力学数据进行分析。
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