研究目的
通过合成具有可控纳米级金(Au)颗粒的纳米复合光催化剂Au/S-C3N4，克服原始g-C3N4的固有缺陷，以增强可见光照射下罗丹明B(RhB)的光催化分解效果。
研究成果
负载2 wt%金的Au/S-C3N4复合光催化剂在可见光照射下对罗丹明B表现出优异的光催化降解活性，这归因于金和硫元素在g-C3N4上的协同效应。该研究揭示了光催化活性增强的机理，并为环境保护应用提供了潜在方向。
研究不足
该研究聚焦于可见光照射下罗丹明B的光催化降解。未探究其他污染物影响及不同光照条件下的情况，也未涉及所合成光催化剂在实际环境条件下的可扩展性与实际应用问题。
1：实验设计与方法选择
通过改进的浸渍还原法合成了Au/S-C3N4。通过调节氯金酸含量控制金纳米颗粒的直径与密度。
2：样品选择与数据来源
以硫脲为前驱体合成硫掺杂氮化碳(S-C3N4)。采用氯金酸(HAuCl4)和硼氢化钠(NaBH4)制备金纳米颗粒。
3：实验设备与材料清单
X射线衍射仪(XRD, Rigaku)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR, NEXUS 670)、透射电子显微镜(TEM, FEI Titan G2环境TEM)、光致发光光谱仪(PL, Horiba Jobin Yvon)、X射线光电子能谱仪(XPS, Thermo Escalab 250)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-vis, Shimadzu UV2600)。
4：实验流程与操作步骤
通过硫脲直接热解合成S-C3N4。将HAuCl4溶液加入S-C3N4后用NaBH4还原制得Au/S-C3N4。通过可见光照射下降解罗丹明B评估光催化活性。
5：数据分析方法
采用准一级动力学分析RhB降解速率，通过XRD、FT-IR、TEM、PL和XPS分析样品结构形貌特征。
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X-ray diffractometer
Rigaku X-ray diffractometer
Rigaku
Used for identifying the products by X-ray diffraction.
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Transmission electron microscopy
FEI Titan G2 Environmental TEM
FEI
Characterized the morphologies and microstructures of the samples.
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XPS system
Thermo Escalab 250 XPS system
Thermo
Conducted XPS measurements with Al Kα radiation as the exciting source.
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UV-vis spectrophotometer
shimadzu UV2600 spectrophotometer
Shimadzu
Measured the UV-vis absorption spectra.
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FT-IR spectrophotometer
NEXUS 670 FT-IR spectrophotometer
NEXUS
Measured Fourier transform infrared spectra at room temperature.
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Spectrofluorometer
Horiba Jobin Yvon
Horiba
Recorded the photoluminescence emission spectra.
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