自组装磷钨酸三聚氰胺的原位固相热转化可制备高效可见光光催化剂

摘要： 通过使用三聚氰胺磷钨酸盐（MPW）进行原位固态热转化，构建了可见光驱动的层状堆叠异质光催化剂碳氮化物/磷钨酸盐（TCN）。研究了样品的结构、形貌和光学性能。与MPW杂化物和磷钨酸水合物相比，TCN光催化剂表现出优异的可见光光催化活性。在热转化过程中，三聚氰胺分子聚合形成缺陷七嗪结构碳氮化物，附着于混合价态Keggin单元表面。界面POMs阴离子-π相互作用、配体到金属的电荷转移以及混合价有机-POMs结构使电子在MPW杂化物上充分离域，TCN光催化剂获得扩展的光吸收。Keggin单元接受并传递电子，从而抑制了光生载流子的复合。13TCN-390获得了最佳光催化活性，其对吡虫啉的光催化降解效率和速率常数k分别是CN-390的6.38倍和13.50倍。增强的光催化活性源于扩展的光吸收、抑制的光生载流子复合、表面结构缺陷及合适的带隙结构。当实施所提出的光催化机制时，h+和·OH是主要活性物种。本研究为利用不同有机-POMs杂化物构建聚合物/POMs光催化剂提供了有前景的策略。