研究目的
开发一种高活性的介孔氮化碳纳米球光催化剂，用于可见光驱动的污染物降解，以解决现有光催化剂存在的光活性差和电荷复合等局限性。
研究成果
MCNS光催化剂因其高比表面积、丰富的氰基、窄带隙及高效的电荷分离特性，在可见光下表现出优异的活性，其双酚A降解效率达到块体g-C3N4的14.7倍。该材料具有良好的稳定性，有望用于环境修复。未来工作应探索其更广泛的应用及规?；票浮?/p>
研究不足
该研究聚焦于特定的光催化剂（MCNS）和模型污染物（BPA），但未广泛测试其在不同环境条件下的可扩展性和实际应用。其合成方法可能涉及复杂步骤及使用如NH4HF2等危险化学品。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用硬模板合成法，以SiO2纳米球为模板，通过热聚合过程中氰胺的不完全缩聚制备介孔氮化碳纳米球（MCNS）。该方法旨在引入氰基并增强表面性能。运用密度泛函理论（DFT）进行理论计算以阐明机理。
2：样品选择与数据来源：
合成的光催化剂包括MCNS、纳米片状g-C3N4（NS C3N4）和块状g-C3N4。以双酚A（BPA）作为模型污染物。材料均采购自商业供应商（如东京化成工业、国药集团化学试剂）。
3：实验设备与材料清单：
设备包含扫描电镜（QUANTA FEG 250）、透射电镜（Tecnai G2 F20 S-TWIN）、X射线衍射仪（Bruker D8）、X射线光电子能谱仪（ESCALAB 250 XI）、傅里叶变换红外光谱仪（Thermo Nicolet）、比表面积分析仪（Micromeritics ASAP 2020）、电化学工作站（CHI 760D）、紫外-可见漫反射光谱仪（Shimadzu Solid 3700）、氙灯（BL-GHX-Xe-300）、高效液相色谱仪（Waters 2695）、总有机碳分析仪（liquic TOC II）。材料包括氰胺、正硅酸乙酯、乙醇、氨水、盐酸、氟化氢铵、双酚A、叔丁醇、偶氮染料。
4：0）、透射电镜（Tecnai G2 F20 S-TWIN）、X射线衍射仪（Bruker D8）、X射线光电子能谱仪（ESCALAB 250 XI）、傅里叶变换红外光谱仪（Thermo Nicolet）、比表面积分析仪（Micromeritics ASAP 2020）、电化学工作站（CHI 760D）、紫外-可见漫反射光谱仪（Shimadzu Solid 3700）、氙灯（BL-GHX-Xe-300）、高效液相色谱仪（Waters 2695）、总有机碳分析仪（liquic TOC II）。材料包括氰胺、正硅酸乙酯、乙醇、氨水、盐酸、氟化氢铵、双酚A、叔丁醇、偶氮染料。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：合成过程包括制备SiO2模板、与氰胺混合、在氮气氛围下550°C热聚合、用氟化氢铵去除二氧化硅、冷冻干燥。表征手段涵盖SEM、TEM、XRD、XPS、FTIR、BET、电化学测量及可见光下BPA降解的光催化测试。DFT计算采用VASP软件完成。
5：数据分析方法：
降解速率采用Langmuir-Hinshelwood动力学分析，对比研究使用统计方法，DFT计算与光谱分析借助专业软件工具实现。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
QUANTA FEG 250
QUANTA FEG 250
FEI
Scanning electron microscopy for imaging sample morphology
-
Tecnai G2 F20 S-TWIN
Tecnai G2 F20 S-TWIN
FEI
Transmission electron microscopy for high-resolution imaging
-
Bruker D8
Bruker D8
Bruker
X-ray diffraction for crystal structure analysis
-
ESCALAB 250 XI
ESCALAB 250 XI
Thermo Scientific
X-ray photoelectron spectroscopy for chemical composition analysis
-
Thermo Nicolet FTIR spectrometer
Thermo Nicolet
Thermo Fisher Scientific
Fourier transform infrared spectroscopy for functional group analysis
-
Shimadzu Solid 3700
Solid 3700
Shimadzu
UV-vis diffuse reflectance spectrometry for light absorption analysis
-
Micromeritics ASAP 2020
ASAP 2020
Micromeritics
BET surface area analyzer for porosity measurements
-
CHI 760D
CHI 760D
Chenhua Instrument
Potentiostat for electrochemical measurements
-
BL-GHX-Xe-300
BL-GHX-Xe-300
Xi'an BILON Biological Technology
Xenon lamp as visible light source for experiments
-
Waters 2695
Waters 2695
Waters
High performance liquid chromatography for pollutant concentration measurement
-
liquic TOC II
liquic TOC II
Elementar
TOC analyzer for total organic carbon measurement
-
VASP
Vienna ab initio simulation package
University of Vienna
Software for density functional theory calculations
-
登录查看剩余10件设备及参数对照表
查看全部
