康莎, 章柯, 卫亚静, 王传义

高等学校化学学报 2025, 46 (4): 20240488-. DOI:10.7503/cjcu20240488

摘要（258）

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采用简单的溶剂热法合成了一系列具有N空位的g-C₃N₅/CdS/Ti₃C₂复合光催化剂. 通过缺陷工程和异质结的协同作用, 所设计的最佳比例g-C₃N _x /CdS/Ti₃C₂复合材料的光催化性能分别是g-C₃N _x 和CdS的2.7和2.4倍. 由于光吸收率的提高和界面电荷迁移的改善, 在可见光照射下, 10 min内g-C₃N _x /CdS/Ti₃C₂对流动反应器内的NO去除率达到60.21%, NO₂的生成率仅为2.08%. 通过电子顺磁共振(EPR)和捕获实验分析了活性物种并推断出光生载流子的迁移途径. 此外, 通过原位漫反射傅里叶变换红外光谱(in-situ DRIFTS)进一步揭示了g-C₃N _x /CdS/Ti₃C₂体系光催化去除NO的机理. 研究结果为利用空位工程和异质结构的协同作用有效去除NO提供了新的思路和实验依据.

通过XRD谱分析了所制备样品的晶体结构. 图4中Ti₃C₂在2θ=8.5°， 18.8°和60.7°处的衍射峰分别对应Ti₃C₂的（002），（004）和（110）晶面［7］； g-C₃N _x 在2θ=27.3°处的强衍射峰对应于g-C₃N₅的（002）晶面［17］； CdS在2θ=26.5°， 44.1°和52.2°处的衍射峰分别对应于（111），（220）和（311）晶面［17］. 在g-C₃N _x /CdS/Ti₃C₂-20%样品的XRD谱图中出现了3种物质的衍射峰，表明g-C₃N _x /CdS/Ti₃C₂-20%已成功合成.