研究目的
为了合成碳和氧双掺杂的石墨相氮化碳（MACN），用于双酚A（BPA）的可见光光催化矿化，旨在提高其降解效率和矿化率，相较于原始的CN材料。
研究成果
通过简易一步法合成的碳氧双掺杂g-C3N4（MACN）光催化剂，因能带结构优化、电荷分离效率提升及活性物种生成，展现出增强的可见光催化降解双酚A（BPA）及矿化能力。其中1MACN样品性能最优，矿化率达52%且降解高效，这归因于碳氧共掺杂的协同效应。该方法为有机污染物的环境修复提供了有前景的策略。
研究不足
该研究在工业化应用的规?；┱剐?、合成条件的潜在可变性方面可能存在局限，且需进一步优化掺杂水平以避免因缺陷过多成为复合中心。环境因素及实际工况下的长期稳定性尚未进行全面测试。
1：实验设计与方法选择：
采用简易热聚合方法，以丙二酸和尿素为前驱体合成MACN。合成过程在马弗炉中以2°C/分钟的升温速率加热至550°C并保持4小时。光催化实验使用配备500 W氙灯的光化学反应器进行，可见光实验加装420 nm截止滤光片。
2：样品选择与数据来源：
样品包括原始CN和xMACN（x=0.5、1、3、10，代表丙二酸与尿素的重量比）。以15 ppm浓度的双酚A（BPA）作为污染物。
3：10，代表丙二酸与尿素的重量比）。以15 ppm浓度的双酚A（BPA）作为污染物。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括马弗炉、光化学反应器（旭江机电厂）、500 W氙灯、高效液相色谱仪（HPLC，e2685，Waters）、紫外-可见检测器（2489，Waters）、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线光电子能谱仪（XPS）、紫外-可见漫反射光谱仪（UV-Vis DRS）、光致发光光谱仪（PL）、电子顺磁共振波谱仪（EPR）、比表面积分析仪（BET）以及莫特-肖特基测量装置。材料包括尿素（国药集团化学试剂有限公司）、丙二酸（东京化成工业株式会社）、叔丁醇（成都科隆化学品有限公司）、碘化钾（上?；κ允笛槭移鞑墓煞萦邢薰荆EMPOL（上海汉斯化学试剂有限公司）、5,5-二甲基-1-吡咯啉-N-氧化物（DMPO，西格玛奥德里奇公司）和BPA（上海阿拉丁生化科技股份有限公司）。
4：实验步骤与操作流程：
合成时将尿素和丙二酸研磨后加热。光催化测试中，将0.02 g催化剂分散于50 mL BPA溶液中，避光搅拌1小时达到吸附平衡后进行光照。定时取样，过滤后通过HPLC分析。捕获实验使用活性物种清除剂。循环实验包含催化剂离心、洗涤和干燥步骤。
5：02 g催化剂分散于50 mL BPA溶液中，避光搅拌1小时达到吸附平衡后进行光照。定时取样，过滤后通过HPLC分析。捕获实验使用活性物种清除剂。循环实验包含催化剂离心、洗涤和干燥步骤。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：降解速率采用准一级动力学模型分析，带隙计算使用Kubelka-Munk方法，结构与光学性能通过多种表征技术测定。
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High performance liquid chromatography
e2685
Waters
Used to evaluate the concentration of BPA in the filtrate during photocatalytic experiments.
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Xe lamp
500 W
Xujiang Electromechanical plant
Served as the light source for photocatalytic experiments, equipped with filters for specific wavelengths.
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Muffle furnace
Used for thermal polymerization synthesis of CN and MACN samples by heating to 550°C.
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TEM
Used to investigate the morphology of CN and MACN samples through transmission electron microscopy.
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SEM
Used to observe the morphologies of CN and MACN samples through scanning electron microscopy.
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XRD
Used to analyze the crystal structure of CN and MACN samples through X-ray diffraction.
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FT-IR
Used to research the chemical bonds and functional groups in CN and MACN samples through Fourier-transform infrared spectroscopy.
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XPS
Used to characterize the oxidation state of elements in CN and MACN samples through X-ray photoelectron spectroscopy.
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UV-Vis DRS
Used to measure the light absorption properties of CN and MACN samples through ultraviolet-visible diffuse reflectance spectroscopy.
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PL
Used to study the photoluminescence properties of CN and MACN samples to understand charge recombination.
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EPR
Used to detect unpaired electrons and active species in CN and MACN samples under light irradiation through electron paramagnetic resonance spectroscopy.
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BET surface area analyzer
Used to measure the specific surface areas of CN and MACN samples.
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Mott-Schottky measurement system
Used to determine the flat band potential and carrier density of CN and MACN samples.
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