(論文标題以及作者信息截圖)
近日,化學與環境科學頂刊Applied Catalysis B: Environmental(中科院化學1區,影響因子:24.319)在線刊登了太阳集团app首页劉宏光課題組、五邑大學許成群課題組和澳門大學潘晖課題組在光催化領域的最新研究成果。科研人員通過雙氰胺和鄰氨基苯腈(ABN)的共縮合以及NaCl-KCl熔融鹽處理後,獲得了電子離域性增強和缺陷豐富(-C≡N和N缺陷)的新型聚合氮化碳(PCN)材料,擴展了傳統PCN基光催化劑的光學吸收範圍和提高了其光生載流子分離率。該複合材料在λ > 500 nm照射下,對雙酚A(BPA)的降解和産氫性能均顯著增強,優于之前報道的多數PCN基光催化劑。論文的第一作者和通訊作者為許成群副教授,劉宏光副研究員和潘晖教授為共同通訊作者,太阳集团1088vip碩士生張穎也參與了此項科研工作。劉宏光副研究員現為太阳集团app首页駐五邑大學幫扶工作隊成員,挂任五邑大學應用物理與材料學院副院長。
無金屬共轭聚合物石墨氮化碳(g-C3N4)具有合适的帶隙、較高的化學和熱穩定性以及環保特性,被認為是一種很有應用潛力的光催化劑。然而,光生載流子的高重組率和較低的可見光響應(不超過460 nm)限制了其光催化活性和适用範圍。為了改善g-C3N4材料的光催化性能,研究人員通過有機化學途徑在CN網絡框架中引入芳香族基序以及經過NaCl-KCl熔融鹽處理提高了π電子的離域化程度。密度泛函理論計算顯示DCN-NaK-xABN中C和N原子軌道态密度在各峰位置處高度重合,表明模型結構可以穩定存在。DCN-NaK-xABN中前線軌道波函數分布有明顯區别,對比表明光生載流子的空間分離得到了顯著改善,有利于電子在平面内的轉移和光催化性能的提高。複合材料DCN-NaK-xABN在可見光照射下可以獲得更多的光子,并可抑制光生載流子的複合,從而顯著提高PHE和BPA的光降解效果。特别是,該複合材料在綠光區表現出很高的光催化活性。
(論文關鍵數據示意圖)
文獻鍊接:
Chengqun Xu*, Haiyang Liu, Dongyu Wang, Dezhi Li, Ying Zhang, Xiaolu Liu, Jingyao Huang, Shengquan Wu, Donghua Fan, Hongguang Liu*, Hui Pan* Molten-salt assisted synthesis of polymeric carbon nitride-based photocatalyst for enhanced photocatalytic activity under green light irradiation. Applied Catalysis B: Environmental 334 (2023) 122835.
https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2023.122835.
供稿單位:太阳集团1088vip
圖文:劉宏光 許成群
校對:鄒靈君
責編:林高野
初審:陳文舉
終審:李丹