高温连续水热后处理衍生g-C₃N₄用于增强的光催化H₂生产

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 光催化作用的光催化
• 绿色化学 绿色化学

背景情况:

• 石墨碳化物 (g-C₃N₄) 是一个有前途的光催化剂.
• 治疗后的修改对于提高g-C₃N₄性能至关重要.
• 水热方法为材料修饰提供了潜在的可能性.

研究的目的:

• 为了研究连续热水系统 (CHS) 对g-C₃N₄治疗后的疗效.
• 为了增强光催化 (H₂) 进化活动的g-C₃N₄.
• 探索CHS引起的结构变化及其与光催化性能的相关性.

主要方法:

• 使用连续热水系统 (CHS) 来对g-C₃N_{4进行后处理.}
• 采用高加热率 (25-50°C/s),短停留时间 (25.2-50.3s),高温 (250-300°C) 和高压 (约. 19 MPa) 的压力.
• 描述了修改后的g-C₃N₄ (CHT-CN) 并在可见光下评估了其光催化H₂-进化活动.

主要成果:

• 与未经处理的样本 (CN-30/9) 相比,在280°C (CN-280/9) 准备的CHT-CN显示H₂-进化活性增加了5.6倍.
• CHS治疗显著增加了g-C₃N₄的特定表面积,达到65.8m²g^{-1 (4.3倍于CN-30/9).}
• 结构分析揭示了被破坏的结合和新的通道,促进了电子转移和增强H2进化.

结论:

• 连续的热水后处理是增强g-C光催化活性的有效策略.
• 性能改善归因于增加的表面积和增强的电子转移通路.
• 这种方法为大规模生产高效的g-C₃N₄基光催化剂提供了可行的途径.