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通过Ag@TiO2纳米球修饰提升g-C3N4纳米片光催化性能用于维生素B3制备

DOI:10.1007/s13204-019-00960-3 期刊:Applied Nanoscience 出版年份:2019 更新时间:2025-09-24 00:38:22
摘要: 在本研究中,成功合成了由g-C3N4片层负载Ag@TiO2纳米球构成的三元异质结材料。该反应首先采用介孔二氧化硅为模板,通过燃烧法制备出具有类石墨结构的介孔C3N4。随后在g-C3N4纳米片上负载TiO2纳米球,并对TiO2纳米球进行银掺杂,最终制得比表面积为140 m2 g?1的Ag@TiO2/g-C3N4三元异质结。所得异质结具有较窄的带隙(2.26 eV)和3.4 nm的孔径尺寸。将制备的Ag@TiO2/g-C3N4纳米复合材料用于维生素B3的光催化合成实验,发现与原始TiO2相比,介孔Ag@TiO2/g-C3N4三元异质结能以33倍更高的速率合成维生素B3。该异质结优异的光催化性能可能源于其良好的可见光吸收特性,以及Ti3?自掺杂带来的光生电子-空穴对高效分离。此外,异质结的介孔网络结构提供了大量活性位点,而掺杂的Ag纳米颗粒通过表面等离子体共振效应进一步增强了光催化活性。
作者: Tariq R. Sobahi,M. S. Amin
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研究概述 实验方案 设备清单

合成一种新型Ag@TiO2/g-C3N4纳米复合材料,并将其应用于可见光照射下维生素B3的光催化制备,旨在提高其光催化效率,优于现有材料。

合成的Ag@TiO2/g-C3N4三元异质结在可见光下对维生素B3的生成表现出增强的光催化性能,其反应速率较原始TiO2提高了33倍,这归因于可见光吸收能力的提升、电荷分离效率的改善以及介孔结构的优势。该材料展现出优异的稳定性和可重复使用性,有望成为绿色化学应用中的一种前景广阔的光催化剂。

该研究可能在合成工艺的可扩展性、纳米复合材料性能的潜在差异性方面存在局限,且需要在不同环境条件下进一步优化。光催化效率可能受到光照强度和催化剂用量等因素影响,而这些因素尚未得到充分探究。

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