Ni5P4/g-C3N4复合光催化剂的制备及光催化性能

doi:10.7503/cjcu20200615

摘要/Abstract

摘要：

使用尿素、红磷和氯化镍为原料, 通过一种简单的焙烧方法合成了Ni₅P₄/g-C₃N₄光催化剂. 该催化剂形成的异质结可以降低界面电阻, 有效抑制光生电子-空穴对复合率. 以罗丹明B模拟污染物进行降解测试, 发现3NPC的反应速率常数最高, 几乎是g-C₃N₄的7倍, 并具有最高的光催化产氢能力, 制氢速率高达1013.88 μmol·g^-1·h^-1, 明显高于g-C₃N₄(664.38 μmol·g^-1·h^-1).

关键词: 非金属石墨相氮化碳, 磷化物, 光催化, 降解, 氢气

Abstract:

Ni₅P₄/g-C₃N₄ photocatalysts were synthesized by a simple calcination method with urea， phosphorus and nickel chloride. The formed heterojunction can decrease the interface resistance and photogenerate electron-hole pair recombination rate. These lead to an increase in the catalytic performance of the photocatalyst. In the photocatalytic degradation of RhB， 3NPC（mass fraction of Ni₅P₄： 3%） has the highest reaction rate constant， which is almost 7 times that of g-C₃N₄. And 3NPC also exhibits the highest photocatalytic hydrogen activity of 1013.88 μmol·g^-1·h^-1， which is higher than that of g-C₃N₄（664.38 μmol·g^-1·h^-1）.

Key words: g-C₃N₄, Phosphate, Photocatalysis, Degradation, H₂

中图分类号:

O644

TrendMD:

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图/表 6

Scheme 1 Schematic preparation process of Ni5P4/g?C3N4 hybrid

Fig.1 SEM(A), TEM(B) images of g?C3N4, TEM(C), HRTEM(D) of 3NPC, SEM(E) and corresponding EDS images(F—I) of 3NPCElement: (F) C; (G) N; (H) P; (I) Ni.

Fig.2 XPS spectraC1s(A), N1s(B), Ni2p(C), P2p(D) of 3NPC

Fig.3 XRD patterns(A), UV?Vis diffuse reflection spectra(B) of g?C3N4 and sample Ni5P4/g?C3N4 with diffe?rent percentages of Ni5P4, PL spectra(C) and EIS impedance plots(D) of g?C3N4 and 3NPC(A) a.g-C3N4; b.1NPC; c.3NPC; d.5NPC; e.7NPC; f.10NPC.

Fig.4 Photocatalytic activities of the samples Ni5P4/g?C3N4 and pure g?C3N4(A), natural logarithm c/c0 fitting curves(B), cycle runs of 3NPC for degradation of RhB under visible light(C) and photocatalytic degradation of RhB over 3NPC in the presence of AO, BQ and IPA as capture agents(D)

Fig.5 H2 production activity of the different samples(A), valance band plot(B), the band gap(C) of 3NPC and photocatalytic schematic diagram of Ni5P4/g?C3N4 under visible light(D)(A) a.g-C3N4; b.1NPC; c.3NPC; d.5NPC; e.7NPC; f.10NPC.

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Ni₅P₄/g-C₃N₄复合光催化剂的制备及光催化性能

Synthesis and Enhanced Photocatalytic Activity of Ni₅P₄/g-C₃N₄

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