SiO2/g-C3N4復(fù)合粉體制備及其光催化性能

徐澤忠，鄒 慧，曹顯志，吳 陽，韓成良

(1.合肥學(xué)院分析測試中心，合肥 230601；2.東南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，南京 211189; 3.浙江工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，杭州 310006；4.合肥學(xué)院能源材料與化工學(xué)院，合肥 230601)

0 引 言

隨著我國印染和涂料行業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)廢水的排放量也急劇增多，廢水中的有機染料具有自降解速率極低、生化性質(zhì)穩(wěn)定以及具有一定毒性等特征，若不加以處理必然會對生態(tài)環(huán)境和人類生命健康造成危害[1-3]。利用光催化技術(shù)來有效降解工業(yè)廢水中的污染源已經(jīng)得到廣泛且深入的研究。二氧化硅(SiO2)因具有比表面積較大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、生物相容性較好等優(yōu)點常被用作復(fù)合載體和模板。石墨相氮化碳(g-C3N4)，作為一種不含金屬元素的半導(dǎo)體光催化劑，具有高熱穩(wěn)定性、良好耐酸堿和耐光腐蝕性能、較高光催化活性等性能，帶隙寬度在2.8 eV左右，優(yōu)異的理化性能和獨特的電子能帶結(jié)構(gòu)使g-C3N4在光催化降解染料方面具有重要的應(yīng)用價值。然而，純g-C3N4的比表面積較小，光生電子和空穴對復(fù)合速度快，量子效率較低，限制了其光催化性能。活性吸附位點缺乏和光催化效率不高往往是限制單相光催化劑廣泛應(yīng)用的壁壘[4]，具有可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體復(fù)合光催化劑能夠克服某些單相光催化材料的一些本征缺陷。因此，如何有效利用g-C3N4是材料科學(xué)工作者一直研究的熱點。近期，將光催化性能優(yōu)異的g-C3N4半導(dǎo)體與其他材料相結(jié)合形成復(fù)合材料的研究較多。例如，研究發(fā)現(xiàn)通過靜電相互作用制備的SiO2/g-C3N4復(fù)合材料具有優(yōu)異的可見光吸收性能和電化學(xué)性能[5-6]。……