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效率达到g-CN4的15.4倍,O2还原HO2生成效率较g-CN4提高6.5倍。 人y EDA EDA Induced Gas-solid Grafting + Hole-rich Ar-terminal 》》 50℃-10h 》》 g-C NA EDA ■B基于DA气-周反应的g:CN不对称结构调控设计及合支路金令 Melon-based g-C N Fig.8 The conceptual design and synthetic route for the asymmetric structure engineering of melon-based g-CN through EDA induced gas-solid reaction! 2.2缺略工程 光催化剂中普遍存在的缺陷主要是空位,这为提高光催化剂的性能提供了良好的平台。 有序的空位引入能够从许多方面影响光催化剂的催化洁性,包括禁带宽度、电子迁移速率 光生电子空穴分离。 N空位(N,)对拓宽g-CN可见光吸收、提高光催化性能起着重要作用。Li等阿利用 介质阻挡放电DBD等离子体的方法,原位合成氮空位掺杂的g-CN:催化剂。结果表明, 氮空位作为活性中心可以吸附氧分子并捕获光电子,从而促进光电子从催化剂上转移到被 吸附的氧分子上进行还原反应。该催化剂产生的HO2最佳浓度可达到4.4mmoL,是原 始g-CN,的11倍。Tu等7m报道了一种在H气氛下将g-CN4在不同温度(475-550℃)下 煅烧,合成不同密度N的g-CN4纳米片的方法,经实验验证,在525C下煅烧形成的氮空 位g-CN,纳米片(CN-525)标氢速率最高,为64.39moh,是BCN的18倍左右,同时 其光还原C02性能也最高,C0价出率为6.21molh',接近BCN(1.48 umol-h)的4.2倍。 相应的,碳空位心)也是g-CN4缺陷调控的研究热点。Liang等例通过在NH,气氛 下加热石墨氮化碳《GC)合成含有碳空位的石墨氮化碳(HGCN),高温下NH,蚀刻 不仅有助于剥离堆叠层形成多孔纳米片,而且还通过去除石墨碳产生碳空位,使其在可见 光下的光催化制活性提高20倍。相比之下,Li等例则通过在空气和N2气氛中连续热处 理g-CN4八获得真有氮空位的富碳g-CN4。在空气中煅烧有助于将g-CN,剥离,而在氮气 中煅烧会去除部分胺基以获得氯空位(图9)。效率达到 g-C3N4的 15.4 倍,O2还原 H2O2生成效率较 g-C3N4提高 6.5 倍。 图 8 基于 EDA 气-固反应的 g-C3N4不对称结构调控设计及合成路线[74] Fig.8 The conceptual design and synthetic route for the asymmetric structure engineering of melon-based g-C3N4 through EDA induced gas-solid reaction[74] 2.2 缺陷工程 光催化剂中普遍存在的缺陷主要是空位,这为提高光催化剂的性能提供了良好的平台。 有序的空位引入能够从许多方面影响光催化剂的催化活性,包括禁带宽度、电子迁移速率 光生电子空穴分离[75]。 N 空位(Nv)对拓宽 g-C3N4可见光吸收、提高光催化性能起着重要作用。Li 等[76]利用 介质阻挡放电 DBD 等离子体的方法,原位合成氮空位掺杂的 g-C3N4催化剂。结果表明, 氮空位作为活性中心可以吸附氧分子并捕获光电子,从而促进光电子从催化剂上转移到被 吸附的氧分子上进行还原反应。该催化剂产生的 H2O2最佳浓度可达到 4.4 mmol·L-1,是原 始 g-C3N4的 11 倍。Tu 等[77]报道了一种在 H2气氛下将 g-C3N4在不同温度(475-550 ℃)下 煅烧,合成不同密度 Nv的 g-C3N4纳米片的方法,经实验验证,在 525 ℃下煅烧形成的氮空 位 g-C3N4纳米片(CN-525)析氢速率最高,为 64.39 μmol·h -1,是 BCN 的 18 倍左右,同时 其光还原 CO2性能也最高,CO 析出率为 6.21 μmol·h -1,接近 BCN(1.48 μmol·h -1)的 4.2 倍。 相应的,碳空位(Cv)也是 g-C3N4缺陷调控的研究热点。Liang 等[78]通过在 NH3气氛 下加热石墨氮化碳(BGCN)合成含有碳空位的石墨氮化碳(HGCN),高温下 NH3蚀刻 不仅有助于剥离堆叠层形成多孔纳米片,而且还通过去除石墨碳产生碳空位,使其在可见 光下的光催化制氢活性提高 20 倍。相比之下,Li 等[79]则通过在空气和 N2气氛中连续热处 理 g-C3N4,获得具有氮空位的富碳 g-C3N4。在空气中煅烧有助于将 g-C3N4剥离,而在氮气 中煅烧会去除部分胺基以获得氮空位(图 9)。 录用稿件,非最终出版稿
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