降解水中污染物的含氧空位In(OH)3/g-C 3N 4光催化剂的研制及其性能

摘要

石墨烯碳化氮(g-C 3N 4)是一种有合适禁带宽度、易合成且化学稳定性良好的非金属光催化材料。笔者利用低温水热法将In(OH)3纳米粒子生长到g-C 3N 4纳米片上,并在In(OH)3表面同步刻蚀出氧空位,从而制备了含氧空位的In(OH)3/g-C 3N 4复合催化剂,并结合相关表征结果,对复合催化剂光降解水中污染物的特性进行了考察。采用热缩聚法制备g-C 3N 4:10 g尿素放入带盖坩埚中,以5℃/min升温速率加热至550℃后保温2 h,冷却后取出备用。复合催化剂的合成步骤如图1所示。首先,将一定重量的InCl 3和0.6 g聚乙烯吡咯烷酮(PVP)溶解于100 mL去离子水中,随后将0.5 g制备好的g-C 3N 4纳米片超声分散到其中,并用氨水将悬浊液pH值调至8.5,后加入2 mL的40%浓度乙二醛溶液。将上述悬浊液于333 K剧烈搅拌4 h后,将其离心分离,取底部固体用水和乙醇交替洗涤3次,在333 K下真空干燥即得所需产物。