三维S掺杂g-C3N4/石墨烯复合气凝胶的制备及其光催化性能研究

摘要

以硫脲和氧化石墨为原料,采用水热法和高温煅烧制备三维S掺杂g-C3N4/石墨烯气凝胶(CNGA)复合材料.采用X射线粉末衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、紫外-可见漫反射吸收光谱(DRS)、荧光发射光谱(PL)和光电流响应技术等手段对所制备的光催化剂进行表征,考察了CNGA复合材料在可见光下(λ＞420nm)降解甲基橙(MO)溶液的光催化性能.结果表明,g-C3N4均匀原位生长在石墨烯纳米片表面,在不同复合比的光催化剂中均含有硫元素,g-C3N4负载量为40wt％的复合催化剂的光催化性能最佳,光反应6h内对MO的降解率可达77％,相比于单纯的g-C3N4提高了15.4倍.增强的光催化活性可能来源于g-C3N4与石墨烯纳米片之间紧密结合构筑的异质结,石墨烯良好的导电性加速了光生电子的转移,有效抑制了光生电子和空穴的复合,从而提高光催化活性.