研究目的
通过制备表面双掺杂Cu/Cl-g-C3N4光催化剂，实现光催化材料对水中各类有机污染物无选择性去除的普适性。
研究成果
表面双掺杂Cu/Cl-g-C3N4光催化剂对水中多种有机污染物表现出优异的光催化活性、稳定性和可循环性，这归因于其可见光吸收范围扩展、导带电位升高以及载流子分离效率的提高。
研究不足
该研究聚焦于可见光下特定有机污染物的光催化降解。未广泛探讨其在大规模应用及实际水处理场景中的实用性。
1：实验设计与方法选择
本研究涉及制备表面双掺杂Cu/Cl-g-C3N4光催化剂，并与纯g-C3N4对比其在可见光下降解多种有机污染物的效果。
2：样品选择与数据来源
样品包括纯g-C3N4及不同掺杂比例的Cu/Cl-g-C3N4。数据来源包括XRD、FT-IR、UV-vis DRS、FESEM、TEM、PL光谱、XPS和HPLC-MS。
3：实验设备与材料清单
设备包括D/MAX-2500衍射仪、Bruker Vertex 70光谱仪、UV-vis-NIR分光光度计、S-128 4800场发射扫描电镜、Tenai G2 F30 S-Twin透射电镜、Horiba JobinYvon荧光光谱仪、Thermo ESCALAB 250X电子能谱仪、NOVA 2200e比表面积分析仪、HPLC-MS系统、multi N/C 2100总有机碳分析仪、CHI 660C电化学工作站及Bruker EPR A300-10/12谱仪。材料包括氯化铜、氨水、无水乙醇、尿素和盐酸四环素。
4：实验流程与操作步骤
Cu/Cl-g-C3N4制备包括尿素干燥、煅烧、洗涤及CuCl掺杂。光催化降解实验在可见光下对多种有机污染物进行。
5：数据分析方法
数据分析包括XRD图谱解析、FT-IR光谱分析、UV-vis DRS分析、PL与TR-PL光谱解析、XPS分析及中间产物的HPLC-MS分析。
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S-128 4800 field emission scanning electron microscope
S-128 4800
Hitachi
Used for observing the morphology of samples.
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Thermo ESCALAB 250X electron spectrometer
ESCALAB 250X
Thermo
Used for obtaining X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
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multi N/C 2100 TOC analyzer
multi N/C 2100
Analytik Jena AG
Used for measuring total organic carbons (TOC).
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Bruker EPR A300-10/12 spectrometer
EPR A300-10/12
Bruker
Used for electron spin resonance (ESR) analysis.
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D/MAX-2500 diffractometer
D/MAX-2500
Rigaku
Used for obtaining powder X-ray diffraction (XRD) patterns of samples.
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Bruker Vertex 70 spectrometer
Vertex 70
Bruker
Used for recording the Fourier transform infrared (FT-IR) spectra.
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UV-vis-NIR spectrophotometer
Cary 5000
Varian
Used for obtaining UV-vis diffuse reflectance spectra (UV-vis DRS).
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Tenai G2 F30 S-Twin TEM
G2 F30 S-Twin
Tenai
Used for characterizing the microstructure of samples.
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Horiba JobinYvon luminescence spectrometer
FluoroMax 4
Horiba JobinYvon
Used for carrying out photoluminescence (PL) spectra.
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NOVA 2200e surface area analyzer
NOVA 2200e
Quantachrome
Used for analyzing specific surface area and pore size distribution.
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HPLC-MS system
Used for detecting the structures of intermediates.
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CHI 660C electrochemical workstation
CHI 660C
Chenhua Instruments Co.
Used for performing transient photocurrent and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).
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