納米二氧化鈦TiO2/石墨相氮化碳 g-C3N4復(fù)合光催化劑是什么

emo同學(xué) 2021-01-13

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納米二氧化鈦TiO2/石墨相氮化碳 g-C3N4復(fù)合光催化劑是什么？

環(huán)境問(wèn)題是人類文明發(fā)展面臨的主要問(wèn)題,也是實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略首先要考慮和亟待解決的重大課題。因此,尋找合理的手段解決上述問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。綠色環(huán)保行業(yè)作為人類未來(lái)的陽(yáng)光行業(yè),一直以來(lái)受到人們廣泛研究，室內(nèi)空氣凈化治理也成為人們生活的必需。目前市面上光觸媒甲醛凈化技術(shù)有一定的技術(shù)瓶頸，愛(ài)普盾實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，研究出提供一種工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，并且光催化性能優(yōu)異，穩(wěn)定性好，在可見(jiàn)光區(qū)響應(yīng)好的納米二氧化鈦TiO2/石墨相氮化碳/g-C3N4復(fù)合光催化劑的制備方法。

納米級(jí)二氧化鈦TiO2簡(jiǎn)介：

納米級(jí)二氧化鈦TiO2，亦稱鈦白粉。直徑在100納米以下，產(chǎn)品外觀為白色疏松粉末。具有抗線、抗菌、自潔凈、抗老化性能，無(wú)毒，催化活性高，氧化能力強(qiáng)，但TiO2 禁帶寬度特別大，吸收波段不在可見(jiàn)光范圍內(nèi)，這極大的增加了TiO2在實(shí)際應(yīng)用中的局限性和操作難度。

石墨相氮化碳g-C₃N₄簡(jiǎn)介：

石墨相氮化碳g-C₃N₄是一種常溫下十分穩(wěn)定的具有類石墨層狀結(jié)構(gòu)的可見(jiàn)光響應(yīng)材料(2.7 eV 帶隙)，CB和VB的能量位置分別的-1.1eV 和1.6 eV(用標(biāo)準(zhǔn)氫電極做參比電極)，是一種典型的聚合物半導(dǎo)體，其結(jié)構(gòu)中的CN原子以sp2雜化形成高度離域的π共軛體系。其中Npz軌道組成g-C₃N₄的最高占據(jù)分子軌道（HOMO），Cpz軌道組成最低未占據(jù)分子軌道（LUMO），禁帶寬度~2.7 eV，可以吸收太陽(yáng)光譜中波長(zhǎng)小于475的藍(lán)紫光。

g-C₃N₄作為新型非金屬光催化材料與傳統(tǒng)的TiO2光催化劑相比， g-C₃N₄吸收光譜范圍更寬，不需要紫外光僅在普通可見(jiàn)光下就能起到光催化作用；同時(shí)，比起TiO2，g-C₃N₄更能有效活化分子氧，產(chǎn)生超氧自由基用于有機(jī)官能團(tuán)的光催化轉(zhuǎn)化和有機(jī)污染物的光催化降解，更適用于室內(nèi)空氣污染治理和有機(jī)物降解。但g-C3N4在紫外區(qū)卻不如TiO2，實(shí)際應(yīng)用中也存在使電子空穴復(fù)合速率增加的缺陷，影響光催化的效率。

復(fù)合光催化劑將優(yōu)缺點(diǎn)相互結(jié)合，互補(bǔ)互助：

愛(ài)普盾實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，研究出提供一種工藝簡(jiǎn)單，綠色環(huán)保，并且光催化性能優(yōu)異，穩(wěn)定性好，在可見(jiàn)光區(qū)響應(yīng)好的納米二氧化鈦TiO2/石墨相氮化碳 g-C₃N₄復(fù)合光催化劑的制備方法。

將納米二氧化鈦TiO2/石墨相氮化碳 g-C₃N₄復(fù)合可以改善納米二氧化鈦/石墨相氮化碳光催化活性，得到性能優(yōu)越的光催化劑。

愛(ài)普盾研發(fā)的納米二氧化鈦/石墨相氮化碳復(fù)合光催化劑，通過(guò)將偏鈦酸與研磨劑球磨，然后加入氮化碳前驅(qū)體繼續(xù)球磨得到混合料；將混合料煅燒、研磨即得到納米二氧化鈦/石墨相氮化碳復(fù)合光催化劑。常溫下在受到空氣、光照等能量激發(fā)以后可釋放出大量的負(fù)離子，與空氣當(dāng)中的水分子和氧氣結(jié)合產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的氫氧自由基，可以將空氣中的甲醛、苯氮氧化物、氨、硫化物、TVOC等有害物質(zhì)分解為二氧化碳和水等，從而有效的清除甲醛以及空氣中各類有害的氣體和異味。

納米二氧化鈦/石墨相氮化碳復(fù)合光催化劑可以快速、高效、持久的凈化空氣，徹底消除甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC等有害氣體；生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)味、安全環(huán)保。