關于石墨氮化碳（g-C3N4）元素摻雜的研究文獻綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u24835關于石墨氮化碳（g-C3N4）元素摻雜的研究文獻綜述 182651.1金屬元素摻雜 1327241.1.1鉀元素摻雜 1176171.1.2鐵元素摻雜 4225091.2非金屬元素摻雜 844921.1.1磷元素摻雜 8741.1.2硫元素摻雜 1117397參考文獻 14元素摻雜是利用物理或化學方法，將離子引入到g-C3N4晶格結(jié)構內(nèi)部，從而在其晶格中引入新電荷、形成缺陷，影響光生電子和空穴的運動狀況、調(diào)整其分布狀態(tài)或者改變g-C3N4的能帶結(jié)構，進而調(diào)整其可見光吸收能力和氧化還原能力，最終導致g-C3N4的光催化活性發(fā)生改變。1.1金屬元素摻雜g-C3N4具有獨特的結(jié)構，包含氮三角形，具有六個孤對電子，可使金屬元素摻雜其中。因此，g-C3N4的這種特殊結(jié)構使金屬離子摻雜成為設計新型有機-金屬雜化材料的一種可行方法。此外，金屬雜質(zhì)的引入會產(chǎn)生附加的雜質(zhì)態(tài)，可以降低光吸收能量閾值，并增強可見光的吸收，從而賦予摻雜系統(tǒng)獨特的光催化性能。因此，通過在g-C3N4中摻入金屬離子，可以改變g-C3N4的光化學性質(zhì)，產(chǎn)生以下好處：抑制光生載流子復合、通過降低帶隙能量使閾值波長響應區(qū)進入可見光范圍REF_Ref73470759\r\h[17]。鉀、鈉、鋅、鐵等多種金屬摻雜劑被用于g-C3N4的摻雜。1.1.1鉀元素摻雜堿金屬具有活潑的化學性質(zhì)，在光催化反應中得到了廣泛的應用。例如Chen等人REF_Ref73471334\r\h[18]采用溶膠-凝膠法和熱處理法制備了K離子摻雜的TiO2，K離子摻雜可以減少光生載流子的復合，改善反應物在催化劑上的吸附，減小晶粒尺寸，增大比表面積。因此，Hu等人REF_Ref73471461\r\h[19]首次以雙氰胺單體和氫氧化鉀為前驅(qū)體，制備了具有增強礦化能力的帶隙可調(diào)鉀摻雜石墨氮化碳。在可見光光催化降解RhB的過程中，考察了其光催化活性和穩(wěn)定性，詳細討論了K離子摻雜對g-C3N4結(jié)構和光催化性能的影響。K(x)-CN中K離子可能的摻雜位點如圖1.1.1所示。圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC1g-C3N4和K(X)-CN的N2吸附-脫附等溫線圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC2K(X)-CN中K離子可能的摻雜位置通過測定氮吸附和脫附等溫線來表征所制備的g-C3N4基催化劑的比表面積（圖1.1.2）。g-C3N4、K(0.02)-CN、K(0.05)-CN、K(0.07)-CN和K(0.09)-CN的BET比表面積(SBET)分別為8.9圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC1g-C3N4和K(X)-CN的N2吸附-脫附等溫線圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC2K(X)-CN中K離子可能的摻雜位置圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC3制備的g-C3N4基催化劑的紫外-可見漫反射光譜采用紫外-可見漫反射光譜法測定了制備的g-c3n4基催化劑的光吸收特性（圖1.1.3）。g-c3n4的主吸收邊出現(xiàn)在約460nm處。g-c3n4的帶隙約為1.65eV，與文獻報道的值吻合較好。對于K(x)-CN，觀察到吸收帶有明顯的紅移，這種吸收帶的移動不是堿處理引起的，而是鉀摻雜引起的。隨著鉀濃度的增加，K(x)-CN的顏色逐漸加深。K(0.02)-CN、K(0.05)-CN、K(0.07)-CN和K(0.09)-CN的禁帶能分別減小到1.6、圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC3制備的g-C3N4基催化劑的紫外-可見漫反射光譜用掃描電鏡分析了代表性樣品的形貌。圖1.1.4（C）為制備的g-C3N4基催化劑K(0.05)-CN，含有大量不規(guī)則顆粒。這些顆粒（圖1.1.4（B））呈現(xiàn)出與石墨類似物g-C3N4相似的層狀結(jié)構（圖1.1.4（A））。與g-C3N4相比，K(0.05)-CN的層狀結(jié)構尺寸明顯減小。這說明鉀摻雜會阻礙石墨氮化碳的晶體生長。圖1.1.4（D）中所示的元素映射圖像表明K在g-C3N4中均勻分布。圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC4制備的g-C3N4和K(X)-CN的帶隙結(jié)構圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC5g-C3N4(A)，K(0.05)-CN(B，C)的SEM圖像和K(D)的元素圖譜圖像如圖1.1.5所示，K摻雜后，CB和VB電位發(fā)生了變化。通過控制K濃度，CB和VB電位可以從?1.09圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC4制備的g-C3N4和K(X)-CN的帶隙結(jié)構圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC5g-C3N4(A)，K(0.05)-CN(B，C)的SEM圖像和K(D)的元素圖譜圖像PL是一種高靈敏度的技術，用于提供光誘導帶電載流子的電荷分離/重組信息。一般而言，PL強度越低，光生電子-空穴對的分離率越高。圖1.1.6表明K(x)-CN的電子空穴分離率的提高不是堿處理引起的，而是K摻雜引起的。K摻雜導致g-C3N4晶格結(jié)構畸變，表面能增加，電子-空穴對復合率降低，界面電荷轉(zhuǎn)移率提高。圖1.1.7為所制備的g-c3n4催化劑在可見光照射下降解RhB的光催化性能。從0.02~0.05，隨著K濃度的增加，光催化活性逐漸增強。K(0.05)-CN和K(0.07)-C的光催化活性明顯高于其他摻鉀催化劑。當K濃度超過0.07時，活性顯著下降。圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC6制備的g-C3N4基催化劑在可見光照射下的光催化性能圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC7制備的g-C3N4基催化劑的熒光光譜這種具有可調(diào)能帶結(jié)構的新型g-C3N4光催化劑，K離子濃度的增加明顯改變了g-C3N4的CB和VB電位。K摻雜后g-C3N4在可見光下對RhB的光降解能力顯著提高。由于鉀摻雜對能帶結(jié)構的調(diào)節(jié)作用，K(0.05)-CN和K(0.07)-CN活性遠高于其他K摻雜催化劑。K(0.05)-CN表現(xiàn)出穩(wěn)定的催化活性和化學結(jié)構。K(0.05)-CN的速率常數(shù)最高，是g-C3N4的6.4倍。即K摻雜的g-C3N圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC6制備的g-C3N4基催化劑在可見光照射下的光催化性能圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC7制備的g-C3N4基催化劑的熒光光譜1.1.2鐵元素摻雜圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC8合成的g-C3N4塊體、純g-C3N4納米片和Fe摻雜g-C3N4納米片的紫外-可見漫反射光譜Tonda等人REF_Ref73471672\r\h圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC8合成的g-C3N4塊體、純g-C3N4納米片和Fe摻雜g-C3N4納米片的紫外-可見漫反射光譜合成的塊體g-C3N4、純g-C3N4納米片和Fe摻雜g-C3N4納米片的紫外-可見散射光譜如圖1.1.8所示，觀察到g-C3N4納米片與塊體g-C3N4相比有輕微的藍移，F(xiàn)e摻雜的g-C3N4納米片的漫反射光譜顯示紅移且可見光吸收范圍增加。隨著Fe含量的增加，帶隙能量逐漸減小。Fe摻雜g-C3N4納米片的吸收波長紅移有利于其在陽光照射下產(chǎn)生更多的光生電子-空穴對，從而增強光催化性能。采用氮吸附等溫線分析方法研究了純g-C3N4和Fe摻雜g-C3N4納米片的比表面積。CN和FCN-2樣品的比表面積分別為358.22和365.78m2g-1。這些大比表面積的納米片可以更好地吸附有機化合物，也為光催化反應提供更多的活性位點，從而提高光催化活性。同時，F(xiàn)e摻雜顯著地提高了g-c3n4的電導率，在Fe摻雜g-c3n4體系中，光生載流子能更有效地分離，也增強了光催化活性。光催化劑的光催化活性增強歸因于有效的光生電子-空穴對分離，光致發(fā)光(PL)光譜可用于研究半導體中光致電子-空穴對的遷移、轉(zhuǎn)移和復合過程。圖為合成的塊體g-C3N4、純的g-C3N4納米片以及Fe摻雜g-C3N4納米片的PL光譜。可以看出，與塊體g-C3N4相比，純g-C3N4納米片和Fe摻雜g-C3N4納米片的光致發(fā)光光譜出現(xiàn)了輕微的藍移，并且與塊體g-C3N4和純g-C3N4納米片相比，F(xiàn)e摻雜g-C3N4納米片的熒光強度顯著降低。弱強度的光致發(fā)光信號代表較低的光生載流子復合率。因此，在g-C3N4表面引入Fe可以有效地抑制光生載流子的復合，這有利于g-C3N4中光生電子-空穴對的進一步分離，從而提高其光催化活性。圖圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC9合成的塊體g-C3N4、純g-C3N4納米片、Fe摻雜g-C3N4納米片在365nm激發(fā)下的室溫光致發(fā)光光譜對于制備的樣品的光催化活性，F(xiàn)e摻雜g-C3N4納米片在陽光照射下降解RhB的光催化活性遠高于合成的塊體g-C3N4和純g-C3N4納米片。此外，F(xiàn)e摻雜量對RhB的光降解有很強的影響，g-C3N4納米片的最佳鐵含量為2mol%，此時隨著鐵含量的增加，光催化活性降低。另一方面，含鐵的金屬酶可以作為設計有效和對環(huán)境友好的氧化反應仿生催化系統(tǒng)的藍圖，目前已研制出多種含鐵試劑，用于催化不同反應條件下的醇類選擇性氧化。Fe(III)可以用于設計綠色有效的光催化劑，克服催化劑的均勻性和抑制醇氧化的有毒副產(chǎn)品等缺點，且g-C3N4基復合材料對包括氧化在內(nèi)的許多重要有機反應具有優(yōu)異的光催化活性。因此，F(xiàn)e（III）絡合物和g-C3N4的組合可能形成異質(zhì)結(jié)構，其光催化性能可能比單個組分在可見光下的光催化性能更強。MeghaliDevi等人REF_Ref73471905\r\h[21]以過氧化氫(H2O2)為氧化劑，[Fe(acac)3]/g-C3N4為新型催化劑，開發(fā)了一種可見光催化氧化各種醇生成相應羰基化合物的方法。主要描述了一種新的Fe(acac)3修飾的g-C3N4異質(zhì)結(jié)構的簡易合成。圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC10Fe(acac)3/g-C3N4合成示意圖該光催化劑的形成如圖圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC10Fe(acac)3/g-C3N4合成示意圖如圖1.1.11所示，通過紫外-可見DRS分析樣品，可以得知[Fe(acac)3]在g-C3N4上的散布而引起其光學性質(zhì)的變化。純g-C3N4在紫外區(qū)358nm處有一個強吸收峰，而[Fe(acac)3]在200-500nm和600-800nm范圍內(nèi)有兩個明顯的吸收帶。因此，[Fe(acac)3]/gC3N4可吸收強可見光，這是由于[Fe(acac)3]具有顯著的可見光吸收。圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC11g-C3N4、[Fe(acac)3]、[Fe(acac)3]/g-C3N4的吸收光譜（插圖：g-C3N4、[Fe(acac)3]、[Fe(acac)3]/g-C3N4的帶隙）光致發(fā)光(PL)發(fā)射光譜（圖1.1.12）研究了g-C3N4和[Fe(acac)3]/g-C3N4光生電子-空穴對的遷移和復合過程。由圖可知，g-C3N4的輻射強度明顯高于[Fe(acac)圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC11g-C3N4、[Fe(acac)3]、[Fe(acac)3]/g-C3N4的吸收光譜（插圖：g-C3N4、[Fe(acac)3]、[Fe(acac)3]/g-C3N4的帶隙）圖1.圖1.1.SEQ圖_2.1.\*ARABIC12g-C3N4和[Fe（acac）3]3+/g-C3N4的光致發(fā)光光譜（插圖：[Fe（acac）3]3+/g-C3N4的PL光譜）通過簡單的超聲處理Fe(III)配合物[Fe(acac)3]與g-C3N4，制備了一種新的[Fe(acac)3]/g-C3N4納米雜化材料。與g-C3N4和[Fe(acac)3]相比，[Fe(acac)3]/g-C3N4具有較大的比表面積、較強的可見光吸收能力、較低的光生電子-空穴對的復合率。因此，[Fe(acac)3]/g-C3N4具有較高的光催化活性。1.2非金屬元素摻雜為了保持g-C3N4的無金屬性質(zhì)，非金屬摻雜引起了廣泛的關注。非金屬材料具有較高的電離能和高的電負性[]。因此，非金屬在與其他化合物反應時，通常可以通過獲得電子而形成共價鍵。同時，非金屬摻雜也可以避免摻雜金屬離子時化學態(tài)的熱變化。所以，非金屬離子摻雜已被廣泛應用于通過縮小帶隙能量，提高光催化劑的捕光能力，來提高光催化劑的活性，例如磷、硫、氮、氧、硼等多種非金屬摻雜劑被用于g-C3N4的摻雜。1.1.1磷元素摻雜磷可以被引入到g-C3N4的結(jié)構框架中，從而使其電子性能得到調(diào)節(jié)，電導率得到提高，這說明在g-c3n4的結(jié)構框架中引入磷可能有利于光催化效率的提高。Zhang等人REF_Ref73474049\r\h[22]采用雙氰胺與含磷離子液體（BmimPF6）共縮合的方法將磷摻雜到g-C3N4聚合物中，通過簡單加熱的方法合成了磷摻雜g-c3n4催化劑。與純g-C3N4相比，摻雜材料具有更強的可見光光催化活性，并詳細研究了磷含量對染料光催化降解效率的影響。圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC1制備的xCNP和CN的X射線衍射圖譜圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC1制備的xCNP和CN的X射線衍射圖譜（所制備的樣品表示為xCNP，未處理的純g-C3N4樣品命名為CN）圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC2制備的xCNP和CN的UV-Vis光譜(插圖為制作好的xCNP和CN樣品的照片)采用透射電鏡和氮氣吸附法研究了0.1CNP的形貌和微觀結(jié)構。0.1CNP的TEM圖清晰地反映了它是由皺褶和不規(guī)則形狀的小薄片組成的二維結(jié)構，這與大部分的g-C3N4不同。BET比表面積分析結(jié)果表明，0.1CNP的BET比表面積和孔容分別為15m2g圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC2制備的xCNP和CN的UV-Vis光譜(插圖為制作好的xCNP和CN樣品的照片)將低比例的磷原子摻入g-C3N4中，改變了其結(jié)構和電子結(jié)構，從而改變了由此產(chǎn)生的磷摻雜g-C3N4聚合物的光學和電子性能。利用光學吸收光譜研究了磷摻雜對g-C3N4電子結(jié)構的影響。如圖1.1.2所示，純g-C3N4具有典型的半導體吸收模式。磷摻雜g-C3N4的能譜隨著磷含量的增加出現(xiàn)明顯的帶隙紅移。進一步觀察發(fā)現(xiàn)，隨著磷含量的增加，摻磷g-C3N4的可見光區(qū)吸收波長由470nm提高到650nm，顏色由淺黃色變?yōu)樽厣D1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC3298K下400nm激發(fā)下CN和0.1CNP的熒光光譜圖1.1.圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC4（A）在可見光照射下，xCNP和CN光催化劑對RhB的光催化降解（B）0.1CNP和CN上光催化降解MO與反應時間的關系作者又采用不同磷含量的磷摻雜g-c3n4作為無金屬催化劑，研究可見光下RhB在水溶液中的降解。圖1.1.4（A）為所制備的xCNP和CN的光催化活性比較。xCNP樣品比純CN具有更高的活性。RhB的降解速率隨著x的增大而增大，在0.1時達到最大值，超過這個值，樣品的活性開始下降。同時測試了有機污染物的降解，如MO。如圖1.1.5（B）所示，0.1CNP樣品對MO的降解表現(xiàn)出比未摻雜的g-c3n4更好的光催化性能，這進一步證明了低磷雜原子摻雜確實可以提高g-C3N4的光催化性能。磷摻雜樣品的光催化活性增強反映了由于磷原子摻雜給g-C3N4帶來了良好的結(jié)構、光學性質(zhì)和電子結(jié)構，使得光生載流子之間的復合概率降低。采用雙氰胺與含磷離子液體共縮合的方法，將磷摻雜到聚合物g-c3n4中，與未摻雜的g-C3N4相比，磷的摻入對摻雜樣品的形貌、可見光響應范圍和光生載流子的復合率有顯著影響。在可見光照射下，磷摻雜的g-C3N4在分解染料和降解有機污染物方面表現(xiàn)出較高的光催化活性，這歸因于磷原子摻雜氮化碳主體所產(chǎn)生的良好的結(jié)構、光學性質(zhì)和電子結(jié)構，進而提高了其光催化性能。1.1.2硫元素摻雜非金屬摻雜可以擴大光吸收范圍，結(jié)構修飾可以提供大的表面積來促進電荷的遷移和分離，這兩種調(diào)控手段被證明是提高g-C3N4光催化性能的有效途徑。將兩種策略結(jié)合在一種材料中可以進一步提高g-c3n4的光催化活性?？梢圆捎貌煌那膀?qū)體化合物等方法改變g-C3N4的形態(tài)和組成修飾方面，來提高g-C3N4的光催化活性。對于S來說，硫和氮具有相似的電負性，S原子優(yōu)先取代g-C3N4的N原子，但是通過硫脲的熱縮聚，原位硫可摻雜取代g-C3N4中的C原子，從而產(chǎn)生S-N鍵，導致帶隙能量減小，有效增強g-C3N4的光催化活性。因此，JinduiHong等人REF_Ref73474067\r\h[23]以含硫前驅(qū)體硫脲(TU)和二氧化硅納米顆粒為模板，形成原位摻雜硫介孔g-C3N4（mpgCNS），并在最終產(chǎn)物中檢測到硫的存在，導致了g-C3N4電子能帶結(jié)構的改變和可見光下水分解制氫的光催化性能的增強。在mpgCNS樣品中，粒徑為10-20nm的孔分布均勻，mpgCNS的比表面積遠遠高于g-C3N4。催化劑的開孔結(jié)構和高比表面積有利于催化劑的傳質(zhì)和分散。紫外-可見漫反射光譜（圖1.1.5（A））顯示，mpgCNS的吸收邊從天然CN樣品的460nm紅移到475nm，并且有較強的光吸收。硫的摻雜進一步提高了g-C3N4在紫外和可見光區(qū)的光吸收。圖1.1.5（B）為在365nm激發(fā)波長下的光致發(fā)光(PL)光譜，顯示了mpgCNS的光致發(fā)光強度降低，光致發(fā)光強度被大大抑制，這可能表明光生電子-空穴對的復合率大大降低，這種光學性質(zhì)對于提高光催化性能是非常重要的。此外，硫摻雜也略微縮小了帶隙能量，導致了導帶的降低，雖然導帶位置略有下降可能導致電子的還原能力較低，但其較窄的帶隙和增強的光吸收在促進光催化活性方面更關鍵。圖1.1.圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC5（A）紫外可見漫反射光譜（B）298K激發(fā)波長365nm下mpgCNS和對照g-C3N4樣品的熒光光譜除此之外，F(xiàn)an等人REF_Ref73474190\r\h[24]通過簡單加熱三聚氰胺-三硫氰酸（MT）超分子復合物，一鍋法合成了硫摻雜的g-c3n4多孔棒。以MT超分子配合物為前驅(qū)體，有望將納米結(jié)構和硫摻雜的g-c3n4結(jié)合成一種材料，由于硫摻雜和納米結(jié)構的協(xié)同作用，這種材料將表現(xiàn)出更優(yōu)異的光催化活性。將制備的g-c3n4樣品記為S-pg-C3N4。S-pg-C3N4樣品都呈現(xiàn)棒狀結(jié)構。隨著加熱溫度的升高，S-pg-C3N4結(jié)晶更加完美，棒材的尺寸分布更加均勻。SEM圖像（圖1.1.6（a）和（b））顯示了MT配合物和S-pg-C3N4的形態(tài)，在600?C條件下，S-pg-C3N4的TEM圖像（圖1.1.6（c））可以清晰地觀察到不規(guī)則孔隙結(jié)構。制備的樣品中存在大孔結(jié)構，并且樣品的BET比表面積和孔隙體積隨加熱溫度的升高而增大。圖圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC6（A）MT絡合物（B）S-PG-C3N4在600?C合成的掃描電鏡圖像：（C）在600?C合成的S-PG-C3N4的透射電鏡圖像；紫外-可見漫反射吸收光譜（圖1.1.7a）顯示，S-pg-C3N4樣品都顯示出光吸收能力明顯改善，尤其是在450-600納米范圍內(nèi)。Tauc圖（圖1.1.7a插圖），結(jié)果顯示S-pg-C3N4樣品顯示出比大塊g-C3N4更窄的帶隙。如圖1.1.7b所示，通過340nm激發(fā)的光致發(fā)光光譜（PL）來研究光生載流子的復合，所有S-pg-C3N4樣品的熒光強度均低于塊體gC3N4，表明S-pg-C3N4光生電子空穴對的分離效率較高。圖1.1.圖1.1.SEQ圖_2.2.\*ARABIC7（A）塊體g-C3N4和S-PG-C3N4的紫外可見漫反射吸收光譜和相應的Tauc曲線圖（插圖）和（B）光致發(fā)光（PL）光譜。S-pg-C3N4光催化活性增強的機理可歸因于三個主要原因。首先，S-pg-C3N4表面積的增加提供了更多的表面活性位點，提高了催化劑對污染物的吸附能力，加速了降解反應。其次，硫摻雜改變了g-C3N4的電子結(jié)構，導致帶隙變窄，拓寬了可見光吸收范圍，價帶位置降低，導致g-C3N4氧化能力增強。最后，S-pg-C3N4具有較高的光生電子-空穴對分離效率，從而提高了光催化活性?？傊捎诹驌诫s和特殊結(jié)構的協(xié)同改善作用，S-pg-C3N4樣品在可見光下表現(xiàn)出比本體g-c3n4更好的光催化活性。綜上所述，金屬離子被廣泛用于g-C3N4的摻雜，通過金屬摻雜可以有效地增加可見光吸收能力，減小帶隙能量，加速電荷遷移率和延長電荷載流子的壽命，改善電荷載流子的轉(zhuǎn)移、傳輸和分離效率，為增強光催化氧化還原反應提供了更有利的條件。Fe、Cu、Zn、Ni等過渡金屬摻雜的半導體光催化劑可以調(diào)節(jié)光吸收的光譜范圍，是因為金屬離子的摻雜在禁帶中產(chǎn)生了雜質(zhì)能級。過渡金屬陽離子的摻雜會產(chǎn)生高于原始價帶的能帶（給體能級）或低于原始導帶的受體能級，使得金屬陽離子修飾的禁帶變窄。除過渡金屬離子外，堿金屬Li、Na和K也能在g-C3N4中起配位作用。堿金屬的加入可以增加催化劑表面的電子密度。將堿金屬配位到氮化碳的C-N平面會促進光生載流子的有效分離，改善了電荷載流子的轉(zhuǎn)移、傳輸效率，從而改善了催化劑的光催化活性。非金屬摻雜主要是使用O、C、P、S、B、I、F等陰離子與g-C3N4的結(jié)合縮小g-C3N4的帶隙提高光吸收性能和電荷分離效率。非金屬離子摻雜被廣泛用于通過縮小光催化劑的帶隙能量來提高太陽能收集能力。與金屬離子(陽離子)摻雜劑不同的是，非金屬離子摻雜是通過提高價帶的最大值來減小禁帶寬度，在禁帶內(nèi)不太可能形成給體能級。并且，陰離子摻雜不容易形成復合中心，因此更能有效地提高光催化活性。參考文獻FujishimaA,HondaK.ElectrochemicalPhotolysisofWaterataSemiconductorElectrode[J].Nature,1972,238(5358):37-38.張祚煜,楊佳林,李卓豪,陳秀婷,方濤.SiO2摻雜BiVO4光催化降解剛果紅的研究[J].化工新型材料,2021,49(04):212-216.陽生紅,蔣志潔,張曰理.Cr-Fe共摻CeO2納米顆粒的結(jié)構和鐵磁性能[J].磁性材料及器件,2021,52(02):1-5.李笑笑,楊凱,曾德彬,張開蓮,余長林,黃微雅.微波水熱法制備棒狀BiPO4催化劑及其光催化性能研究[J].有色金屬科學與工程,2019,10(04):78-84+105.唐士朋,夏陽,范佳杰,程蓓,余家國,WingkeiHoc.碳鉑雙助催化劑增強CdS空心球光催化產(chǎ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