通过硬模板法,采用氰胺前驱物和二氧化硅纳米管(SiO2-NTs)模板,合成石墨相氮化碳纳米管(CN-NTs)光催化剂.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、氮气吸附/脱附测试、紫外可见漫反射光谱(UV-VisDRS)、荧光光谱、热重分析(TGA)等手段对CN-NTs催化剂的结构与性能进行表征.结果表明,CN-NTs的化学组成是石墨相氮化碳(g-C3N4),形貌为均匀的纳米管,且是介孔材料.与体相氮化碳(B-CN)和介孔石墨相氮化碳(mpg-CN)相比,CN-NTs的光吸收带边蓝移到440 nm,荧光发射谱的峰强减弱.在可见光(λ＞ 420 nm)照射下,CN-NTs具有较高的光催化分解水活性,产氢速率为58 μmol/h,且表现出良好的光催化活性稳定性和化学结构稳定性.研究结果表明纳米管状结构能有效促进g-C3N4半导体激子解离,提高光生电子-空穴的分离效率,进而显著优化g-Ca N4的光催化产氢性能.
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