生物分子制备石墨相氮化碳光催化剂

来源 :中国化学会第29届学术年会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kimi170
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  近年来,由于共轭聚合物半导体—石墨相氮化碳优异的化学稳定性和独特的电子能带结构,在光催化等领域中受到了广泛的关注[1-2].传统氮化碳主要是由氰胺、二聚氰胺、三聚氢胺、三聚氰氯等有机物聚合[3]而成,然而,这些有机物有毒、昂贵、不可再生.因此,引入一种无毒、廉价、可再生的碳/氮源—生物分子,来合成氮化碳光催化剂,是实现氮化碳催化剂绿色合成的关键.本文分别选用腺嘌呤(A)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)这四种生物核酸碱基[4]和生物分子尿素进行共聚合反应,合成出具有石墨相氮化碳典型特征的共轭聚合物半导体(分别记为 CNA、CNC、CNG、CNT).以可见光光催化分解水产氢为模型反应对其进行性能评价,研究发现,这些由生物分子共聚合制备的氮化碳催化剂,其光解水产氢速率比尿素热缩聚的氮化碳提高了 6-8 倍.最后,我们选用活性最好的 CNC 进行系统研究,测试其量子效率,并研究催化剂用量对量子效率的影响.在现有体系下,当催化剂用量为 75mg 时其量子效率最高达到 7.1%,而当光催化剂用量进一步增加后,量子效率反而降低.
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