CuS nanotube/g-C3N4异质结的合成及光催化性能

摘要

以CuCl2·2H2O、SC(NH2)2和g-C3N4纳米片作为前驱体,在室温下采用简单的共沉淀法成功地制备了CuS nanotube/g-C3N4异质结。对碱源、g-C3N4加入顺序和反应时间等合成条件对CuS nanotube/g-C3N4异质结的光催化性能的影响进行了较系统的研究。结果表明:碱源是合成的关键因素。以Na2S·9H2O为碱源兼硫源,制备的CuS nanotube/g-C3N4异质结的光吸收边带明显红移,禁带宽度(Eg)和荧光强度明显降低,且光电流响应值为0.0956μA/cm2,相对于bulk g-C3N4提高了约3.1倍。将其用于光催化降解罗丹明B(RhB),45 min内RhB降解率约达100%,其降解速率相对于bulk g-C3N4提高了约47.6倍,这些结果说明CuS nanotube/g-C3N4具有较高的光电催化活性。并提出了CuS nanotube/g-C3N4异质结在光催化过程中载流子迁移转化的机理。