一步固相法将锌负载于g-C3N4以增加光生电子数量并提升光催化产氢速率

摘要： 在本研究中，我们通过简单的一锅固态法将锌负载于g-C3N4上，显著提升了其在可见光下分解水制氢的光催化活性。X射线光电子能谱和同步辐射X射线吸收近边结构光谱证实，锌以+2价态存在，并以纳米团簇形式与氧原子配位。负载锌后，主体材料g-C3N4在紫外和可见光区的光吸收增强，而其物理特性几乎未改变。在无任何助催化剂条件下，当锌负载量为0.2原子%时，g-C3N4的产氢速率高达26.3 μmol/g·h，较纯g-C3N4（3 μmol/g·h）提升逾8倍。研究结果有力证明：锌负载g-C3N4的产氢光催化活性直接受光生电子数量调控。