C3N4水泥基光催化材料的制备与性能研究文献综述
2020-05-10 02:44:09
光催化技术起源于日本,它的产生是基于”本多-藤岛昭”效应。
当光照射在 TiO2电极与金属电极组成光化学电池时,可以发生水的氧化还原反应并且伴随氢气的生成。
此现象表明,该体系能实现光能与化学能的转换[1]。
这一发现标志着半导体光催化时代的到来,随后光催化技术得到人们的重视而且得到快速发展。
当前,传统的半导体光催化剂主要是无机化合物,其中包括金属氧化物、硫化物、氮化物、磷化物及其复合物等[2-5]。
但是,在这些无机半导体中,还没有同时具备高可见光利用率和高量子效率的光催化材料,而且在这些半导体材料大都包含着昂贵的稀有金属元素,所以很难实现光催化技术在实际工程中的大规模应用。
因此,进一步开发和利用地球上丰度高的元素作为新型光催化材料的主体成分的的研究,深入探讨这些新型光催化材料的催化本质,制备出可以同时具有高可见光利用率、高量子效率、高稳定性以及廉价的新型光催化剂,成为目前国际光催化研究领域的前沿和热点[2,5]。
现在,聚合物半导体石墨相氮化碳因其具有独特的半导体能带结构和优异的物理化学稳定性,被作为一种无金属组分的可见光光催化剂引入到光催化领域,用于光解水制氢制氧、光催化有机选择性合成、光催化降解有机污染物等[5-7]。
此外,光催化剂与传统的光催化剂相比,还具有活化分子氧,产生超氧自由基的作用而应用于有机官能团的光催化转化和有机污染物的光催化降解,或抑制有强氧化能力的羟基自由基的生成,从而可以使有机官能团避免过氧化[5]。
作为一种无金属组分的光催化材料己经被广泛应用于能源和环境的光催化中。