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石墨相碳化氮（g-C3N4）纳米材料在分析化学中的应用进展 被引量：2
1
作者 刘勤 曹玉娟 +2 位作者 朱德斌 郭慢丽 俞英 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1140-1149,共10页
石墨相碳化氮(g-C3N4)具有类似于石墨烯的片层结构,其独特的电子能带结构、热稳定性以及高化学稳定性,优异的光学、电学性质,使之在生物成像、光、电传感器方面具有广阔的应用前景。该文综述了g-C3N4纳米材料在电化学、光学分析等分离... 石墨相碳化氮(g-C3N4)具有类似于石墨烯的片层结构,其独特的电子能带结构、热稳定性以及高化学稳定性,优异的光学、电学性质,使之在生物成像、光、电传感器方面具有广阔的应用前景。该文综述了g-C3N4纳米材料在电化学、光学分析等分离分析方面的应用进展,并展望了其发展前景。 展开更多
关键词 石墨相碳化氮 纳米材料 分析化学 综述
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硝酸改性石墨相碳化氮光催化降解偏二甲肼废水 被引量：7
2
作者 曾宝平 许国根 +1 位作者 贾瑛 冯锐 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期160-163,169,共5页
以三聚氰胺为前驱体直接热聚合制备石墨相碳化氮(g-C_3N_4),利用浓硝酸进行刻蚀,获得硝酸改性g-C_3N_4。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、N_2吸附/脱附、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)进行表征,并在紫外光下进... 以三聚氰胺为前驱体直接热聚合制备石墨相碳化氮(g-C_3N_4),利用浓硝酸进行刻蚀,获得硝酸改性g-C_3N_4。采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、N_2吸附/脱附、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)进行表征,并在紫外光下进行了偏二甲肼废水降解实验。结果表明,硝酸改性后,g-C_3N_4微观形貌发生改变,比表面积明显增大。相比未改性g-C_3N_4,硝酸改性g-C_3N_4光反应100min后对偏二甲肼去除率提升了24百分点,光反应180min后对总有机碳去除率提升了13百分点。 展开更多
关键词 石墨相碳化氮 硝酸改性 光催化 偏二甲肼
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基于石墨相碳化氮的光催化降解有机污染物研究进展 被引量：2
3
作者 朱派金 张艺莹 许淑霞 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第11期135-141,共7页
环境污染是目前人类面临的严重问题,半导体光催化技术是直接利用太阳能降解有机污染物的方法,有很大的应用潜力。然而大多数半导体光催化剂只能吸收紫外光,对太阳光利用率较低。石墨相碳化氮(g-C3N4)是一种新兴的半导体聚合物材料,无毒... 环境污染是目前人类面临的严重问题,半导体光催化技术是直接利用太阳能降解有机污染物的方法,有很大的应用潜力。然而大多数半导体光催化剂只能吸收紫外光,对太阳光利用率较低。石墨相碳化氮(g-C3N4)是一种新兴的半导体聚合物材料,无毒副作用、易于制备、能够吸收可见光,受到科研工作者的广泛关注。该文针对g-C3N4及其改性的g-C3N4光催化降解有机污染物应用进行总结和讨论,并对未来的研究方向进行展望。 展开更多
关键词 光催化降解 石墨相碳化氮 有机污染物
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碱金属及碱土金属掺杂石墨相-C3N4光催化材料研究进展 被引量：2
4
作者 栗思琪 鲁浈浈 张琪 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第15期15039-15046,共8页
石墨相碳化氮(g-C3N4)作为一种成本低廉、化学性质稳定、带隙窄的光催化剂,一直是材料科学领域的研究重点。虽然g-C3N4存在光生载流子复合率高、可见光利用率低、比表面积较小等缺点,但由于其聚合物的本身特性适合制备g-C3N4基复合材料... 石墨相碳化氮(g-C3N4)作为一种成本低廉、化学性质稳定、带隙窄的光催化剂,一直是材料科学领域的研究重点。虽然g-C3N4存在光生载流子复合率高、可见光利用率低、比表面积较小等缺点,但由于其聚合物的本身特性适合制备g-C3N4基复合材料,从而可以通过引入其他化学元素或异质结对g-C3N4进行改进,提高其光催化活性。与非金属共价掺杂不同,碱金属、碱土金属改性g-C3N4具有金属掺杂的非局域化特性,其表面活性位点增多,载流子分离率降低并且能使能带位置发生改变,从而具有较好的光催化性能,因此成为一个新的研究热点。综合考虑经济性和实用性,目前用来改善g-C3N4性能的碱/碱土金属元素多为锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、钡(Ba)、镁(Mg)、钙(Ca)。现有的大部分数据表明,Li、Ca两种元素对g-C3N4的改性效果较好,尤其是Ca元素。同时结合不同制备工艺,如选择不同的前体,采用介孔材料作为催化剂载体,改变制备过程中的加热方式(控制升温速率、煅烧温度和时长),可以使g-C3N4的光催化活性进一步提高。虽然碱金属、碱土金属改性g-C3N4的理论依据是金属离子的引入会对能带结构和载流子迁移率产生影响,但金属离子与周围原子的相互作用和对能带的调控机理还未明确,实现碱金属/碱土金属可控改性g-C3N4也尚待研究。对碱金属、碱土金属改性g-C3N4的系统研究仍需继续进行大量的实验作为分析验证的基础。本文对国内外碱金属、碱土金属掺杂改性g-C3N4技术的发展现状进行了总结,归纳了改性g-C3N4的制备方法及应用范围,将改性g-C3N4在实际应用领域(氮氧化合物降解、光解水析氢、有机污染物降解)的光催化活性进行对比,按照掺杂元素种类和数量将其分为单掺杂和复合掺杂,并对其增强机理进行归纳整理,提出了当前碱金属、碱土金属改性g-C3N4发展所面临的问题,并对未来将要进行的工作及发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 碱金属 碱土金属 石墨相碳化氮(g-C3N4) 可见光催化
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非贵金属掺杂改性g-C_(3)N_(4)光催化分解水制氢的研究进展
5
作者 李苗 李欣儒 +1 位作者 武威 周远 《中国陶瓷》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,34,共9页
光催化裂解水产氢是缓解能源危机和环境污染两大难题最有前景的技术之一。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))以其合适的带隙宽度、丰富的活性位点和成本低廉等优点,近年已成为极具有应用前景的光催化材料。然而,单一g-C_(3)N_(4)的可见光响应... 光催化裂解水产氢是缓解能源危机和环境污染两大难题最有前景的技术之一。石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))以其合适的带隙宽度、丰富的活性位点和成本低廉等优点,近年已成为极具有应用前景的光催化材料。然而,单一g-C_(3)N_(4)的可见光响应范围窄、电子-空穴复合严重、光催化产氢效率低等问题制约了其在光催化领域的应用。对g-C_(3)N_(4)进行形貌调控、表面改性、元素掺杂、构建异质结是改善其光催化性能的有效策略。介绍了目前金属掺杂改性g-C_(3)N_(4)复合材料常见的制备方法,归纳了碱金属、过渡金属及稀土金属等非贵金属掺杂改性g-C_(3)N_(4)基复合材料的光催化水解制氢相关研究进展,旨在为光催化分解水制氢方面提供参考。 展开更多
关键词 石墨相碳化氮 金属掺杂 光催化产氢
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HSA/g-C_(3)N_(4)作为电致化学发光探针检测β-淀粉样蛋白
6
作者 陈孜璇 李文 杨晓燕 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第4期34-40,共7页
采用一步煅烧法制备了一种电致化学发光(ECL)性能良好的类石墨相-碳化氮二维纳米材料(g-C_(3)N_(4)),经1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺活化后,g-C_(3)N_(4)与人血清白蛋白(HSA)复合,得到HSA/g-C_(3)N_(4)... 采用一步煅烧法制备了一种电致化学发光(ECL)性能良好的类石墨相-碳化氮二维纳米材料(g-C_(3)N_(4)),经1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺活化后,g-C_(3)N_(4)与人血清白蛋白(HSA)复合,得到HSA/g-C_(3)N_(4)复合材料。利用Aβ与HSA的结合作用,将HSA/g-C_(3)N_(4)与不同浓度的β-淀粉样蛋白(Aβ)孵育,形成Aβ/HSA/g-C_(3)N_(4)。同时将巯基修饰的Aβ适体固定在金电极表面,通过适体与靶标的特异性结合,可以将Aβ/HSA/g-C_(3)N_(4)捕获到电极上。在共反应剂K2S2O8存在下,该传感器实现了对Aβ的ECL灵敏检测。研究表明,在10 fmol·L^(-1)到100 nmol·L^(-1)范围内,ECL强度与Aβ浓度具有良好线性关系,检出限低至7.2 fmol·L^(-1)。并且该传感器具有较高的灵敏度和较好的特异性。 展开更多
关键词 电致化学发光 类石墨相-碳化氮 人血清白蛋白 Β-淀粉样蛋白
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g-C3N4制备及其协同PDS可见光催化降解布洛芬的研究 被引量：3
7
作者 刘国 李春雪 +4 位作者 卢涛 邬丽姗 范家君 徐慧 余雯雯 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期224-230,共7页
以尿素为主要原料,采用热聚合法在不同条件下制备了光催化剂g-C3N4(石墨相碳化氮),通过改变尿素在马弗炉中加热的温度(350℃、400℃、450℃、500℃)和时间(0.5 h、1 h、1.5 h),得到不同烧结温度和时间的光催化剂,并对其进行X射线衍射(X... 以尿素为主要原料,采用热聚合法在不同条件下制备了光催化剂g-C3N4(石墨相碳化氮),通过改变尿素在马弗炉中加热的温度(350℃、400℃、450℃、500℃)和时间(0.5 h、1 h、1.5 h),得到不同烧结温度和时间的光催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶红外光谱分析仪(FT-IR)、紫外可见漫反射光(UV-Vis)表征,并通过可见光光催化降解布洛芬试验,探究了制备温度、时间对g-C3N4光催化性能的影响;并在溶液中加入PDS(过硫酸钾),联合g-C3N4在可见光下光催化降解布洛芬。结果表明,当烧结温度为500℃、烧结时间为1.5 h时,制备的g-C3N4在可见光区有较强吸收且具有较大的比表面积,以致其表现出最佳的光催化性能;PDS的存在对布洛芬的降解有促进作用,且加快了g-C3N4对布洛芬的光催化降解,相比于纯g-C3N4,4 h内布洛芬的降解率由63%提升为90.5%。以异丙醇、甲醇、对苯醌、草酸钠、重铬酸钾、甲醇分别为羟基自由基(·OH)、·OH和硫酸根自由基(SO4^-·)、超氧自由基(·O2-)、空穴(h+)、电子(e^-)的捕获剂。通过对反应过程的活性物种鉴定,·OH、SO4^-·、h+、e^-均参与了布洛芬的光催化降解,其中h+在反应中的贡献率达到了82.9%,在降解布洛芬过程中起主导作用;在反应体系中添加PDS后,催化剂g-C3N4的荧光强度变小,即加入PDS能够有效降低g-C3N4的光生空穴与电子的复合率,提高g-C3N4的光催化性能。 展开更多
关键词 环境工程学 石墨相碳化氮 光催化降解 过硫酸钾 布洛芬
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PDS协同g-C_3N_4可见光催化降解水体中布洛芬 被引量：4
8
作者 邓智瀚 刘国 +2 位作者 谢志豪 余雯雯 辜昊 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期67-74,共8页
以尿素为主要原料,采用热聚合法制备光催化剂g-C_3N_4(石墨相碳化氮),对其进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪分析仪(FT-IR)表征。通过过硫酸钾(PDS)协同g-C_3N_4可见光催化降解布洛芬实验,探究各种因素对布洛... 以尿素为主要原料,采用热聚合法制备光催化剂g-C_3N_4(石墨相碳化氮),对其进行X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪分析仪(FT-IR)表征。通过过硫酸钾(PDS)协同g-C_3N_4可见光催化降解布洛芬实验,探究各种因素对布洛芬光解效率的影响;通过淬灭实验、荧光光谱(PL)测试以及降解中间产物分析,推导了PDS协同g-C_3N_4光催化降解布洛芬的反应机理。结果表明:g-C_3N_4是由片状薄层堆积而成的,在g-C_3N_4投加量为1. 0 g/L,布洛芬初始浓度为10 mg/L,PDS的最佳添加量为3. 334 mmol/L,pH为3时,布洛芬的光催化降解效果最佳,光反应4 h内布洛芬的降解率达到90%以上。PDS的加入显著提升了g-C_3N_4对布洛芬的光催化降解率,其中h^+在光解过程中起主导作用,加入PDS不仅会生成能光解布洛芬的SO_4^-·,还可以降低催化剂g-C_3N_4光生空穴和电子的复合程度,提高h^+的利用率。布洛芬降解过程生成一系列小分子中间产物,最终生成无机盐和水。 展开更多
关键词 过硫酸钾 石墨相碳化氮 光催化降解 布洛芬
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