H₃PO₄质子化改性的g-C₃N₄及其光催化产H₂O₂性能 高等学校化学学报    2025, 46 (4): 20240485-.   DOI:10.7503/cjcu20240485

Fig.2 FTIR spectra of BCN, PBCN _x (x=1, 5, 10, 15)(A) and BCN and PBCN _x ⁃D(x=1, 5, 10, 15)(B)

正文中引用本图/表的段落

图2为所制备样品的FTIR谱图， 所有样品均显示出810 cm-1和3000~3400 cm-1之间的吸收带， 分别来自三嗪单元的呼吸模式和未缩合氨基C—NH和C—NH₂伸缩振动和表面吸附水的—OH振动［22］， 在1200~1700 cm-1范围内的吸收带来源于CN杂环［29，30］. PBCN _x 和经DMSO处理的PBCN _x -D在810 cm-1处的吸收峰强度均随磷酸用量的增加而降低， 说明H₃PO₄导致样品的三嗪结构的化学环境生了变化［31］. 3000~3400 cm-1范围内吸收峰强度随磷酸量的增加而增强， 这是由于质子化后—NH—/—NH₂之间的氢键被破坏， 在样品结构边缘悬挂的—NH—/—NH₂基团增多［32，33］. 而PBCN _x 和PBCN _x -D也均具有更强的O—H振动收缩峰， 这可能与质子化后表面羟基的增加有关［34］. 由图2（A）可见， 对于PBCN _x， 特别是在约1442， 1054和542 cm-1处的强波段是典型的蜜勒胺结构吸收［27，28，35］， 这可归因于C—N杂环的弯曲和拉伸振动［35］， 1750 cm-1处观察到明显的C=O伸缩振动峰， 可能是由于蜜勒胺分子末端被氧化所致［27］. 由图2（B）可见， 对于PBCN₁₀-D， 代表蜜勒胺结构的峰消失， 说明具有较差可见光催化活性的单体小分子蜜勒胺溶于DMSO被去除［35］. 但是， 所有样品的FTIR光谱均与g-C₃N₄相似， 这表明质子化没有改变g-C₃N₄中三嗪基团的主链结构， 与XRD结果一致.

本文的其它图/表

• Fig.1  XRD patterns of BCN, PBCN _x (x=1, 5, 10, 15)(A) and BCN, PBCN₁₀ and PBCN₁₀⁃D(B)
• Fig.3  C_1s (A), N_1s (B) and survey(C) XPS spectra of BCN, PBCN₁₀ and PBCN₁₀⁃D
• Fig.4  TEM images of BCN(A), PBCN₁₀(B) and PBCN₁₀⁃D(C)
• Fig.5  N₂ adsorption⁃desorption curves(A) and pore size distributions(B) of the BCN, PBCN₁₀ and PBCN₁₀⁃D
• Fig.6  Transient photocurrent curves(A) and electrochemical impedance spectra(B) of BCN, PBCN _x and PBCN _x ⁃D(x=1, 5, 10, 15)
• Fig.7  Photoluminescence spectra of BCN, PBCN _x and PBCN _x ⁃D(x=1, 5, 10, 15)
• Fig.8  H₂O₂ performances of BCN, PBCN _x (x=1, 5, 10, 15)(A) and BCN and PBCN _x ⁃D(x=1, 5, 10, 15)(B) in visible light
• Table 1  Comparison for H₂O₂ production with other photocatalysts
• Fig.9  UV⁃Vis diffuse reflectance spectra(UV⁃Vis DRS) of BCN, PBCN _x and PBCN _x ⁃D(A), Tauc band gap maps of PBCN _x (B) and PBCN _x ⁃D(C)
• Fig.10  VB⁃XPS spectra of BCN, PBCN₁₀ and PBCN₁₀⁃D
• Fig.11  Mott⁃Schottky curves of BCN(A), PBCN₁₀(B) and PBCN₁₀⁃D(C)C_s: interfacial capacitance.
• Fig.12  Band structure diagram of BCN and PBCN₁₀⁃D
• Fig.13  Effect of capture agent on H₂O₂ performance of PBCN₁₀⁃D in visible light(A) and EPR spectra of DMPO⁃^•O₂^- on PBCN₁₀⁃D photocatalysts under visible light(B)a. PBCN₁₀⁃D; b. AgNO₃+PBCN₁₀⁃D; c. (NH₄)₂C₂O₄+PBCN₁₀⁃D; d. IPA+PBCN₁₀⁃D; e. Vitamin C+PBCN₁₀⁃D.
• Fig.14  Mechanism diagram of photocatalytic H₂O₂ production under visible light of PBCN₁₀⁃D