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镁诱导选择性重构实现g-C?N?中碳的有效固定
摘要： 金属参与的碳材料制备方法受到研究者的青睐并引发广泛关注。详细解析该过程及其内在机制具有重要需求。本文报道并阐明了通过镁参与碳化过程实现石墨相氮化碳（g-C3N4）中碳固定的本征机制：镁能与g-C3N4热解产生的小分子碳氮化合物发生置换反应，从而高效地将碳固定于Mg3N2产物原位模板上以避免直接挥发。最终通过碳氮组分的重构，构建出具有互联多孔结构及适宜氮含量的氮掺杂碳纳米片骨架，在染料敏化太阳能电池中展现出与铂（8.40%）相当的光电转换效率（8.59%）和电催化性能。
关键词： 镁诱导、重建机制、染料敏化太阳能电池、石墨相氮化碳(g-C3N4)、三碘离子还原
更新于2025-09-23 15:19:57
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过氧化氢处理的石墨相氮化碳上碳点的修饰：可见光下去除不同污染物的卓越光催化性能
摘要： 开发对环境污染物完全去除具有显著活性的新型光催化剂是现代化学的主要目标。本研究将碳点（CDs）负载于过氧化氢活化的石墨相氮化碳（ag-C3N4）上，制备出在可见光照射下具有卓越性能的光催化剂。值得注意的是，原始g-C3N4经H2O2活化和CDs修饰后，其BET比表面积、可见光吸收特性及电子-空穴分离效率均得到提升。该二元纳米复合材料用于可见光下降解亚甲基蓝（MB）、罗丹明B（RhB）、品红和苯酚，以及六价铬（Cr(VI)）的光还原。该纳米复合材料展现出优异的光催化性能，在60分钟内实现100%的RhB去除率，其效率约为原始g-C3N4的34.7倍?；钚晕镏植痘袷笛楸砻?O2?、?OH和h+对RhB光降解起关键作用。研究还提出了H2O2活化和CDs修饰提升g-C3N4光催化性能的可能机理，并通过循环光催化测试表征了复合材料的稳定性。
关键词： 石墨相氮化碳，g-C3N4/CDs，过氧化氢处理的g-C3N4，可见光活性光催化剂
更新于2025-09-23 21:58:22
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基于量子点修饰g-C3N4的光催化剂及其光催化活性提升研究综述
摘要： 21世纪，为应对能源短缺和环境污染问题，发展可持续能源与先进技术至关重要。半导体光催化技术能直接将太阳能转化为化学能，因其环保特性而得到广泛应用。在光催化领域，石墨相氮化碳（g-C3N4）因其独特的理化性质日益受到关注。因此，众多研究者尝试将量子点（QDs）与g-C3N4复合以优化光催化活性。本综述介绍了g-C3N4与QDs复合制备新型光催化剂的研究进展，总结了QDs/g-C3N4基光催化剂的制备方法，并探讨了碳量子点（CQDs）、石墨烯量子点（GQDs）及g-C3N4量子点修饰g-C3N4的光催化性能与应用机制的最新研究。最后，本文讨论了QDs修饰的g-C3N4基光催化剂在光催化应用中的挑战与未来展望。希望本综述能为推动QDs修饰g-C3N4基光催化剂的应用提供有价值的参考与见解。
关键词： 有机污染物光降解、产氢、石墨相氮化碳（g-C3N4）、光催化、二氧化碳还原、量子点（QDs）
更新于2025-09-19 17:13:59
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碳量子点修饰与氧掺杂g-C3N4在二氧化碳光催化还原中增强甲烷选择性
摘要： 石墨相氮化碳（g-C3N4，CN）存在电荷分离效率低、CO2吸附与活化位点不足以及表面反应动力学迟缓等问题，这些已被公认为其应用于CO2光催化还原的主要障碍。本研究采用简便的一步水热法，通过碳量子点（CQD）修饰和氧原子掺杂对CN进行改性。引入的CQD不仅促进电荷转移与分离，还提供了额外的CO2吸附与活化位点。此外，氧原子掺杂的CN（OCN）在掺氧过程中伴随氮缺陷的形成，通过促进水的解离与氧化半反应，成为可持续的H+供体。由于二元复合CQDs/OCN协同解决了CN基材料面临的三大难题，CQDs/OCN-x（x代表混合溶液中实验室用H2O2（30 wt.%）的体积比）在CO2光催化转化生成CH4方面的性能至少提升了11倍。本工作提出的复合光催化剂设计与机理，可为开发具有高CH4选择性的高效CO2光催化转化光催化剂提供更多合理设计思路。
关键词： 碳量子点、光催化、石墨相氮化碳（g-C3N4）、氧掺杂、二氧化碳还原
更新于2025-09-12 10:27:22