文獻獎勵丨西安工程大學 環境與化學工程學院：劉甜、朱煒等人憑借使用我們MC鎂瑞臣的產品，發表了最新光催化研究成果！
發表期刊：Advanced Science
文章題目：Preparation of Structure Vacancy Defect Modified Diatomic-Layered g-C3N4 Nanosheet with Enhanced Photocatalytic Performance
第一作者：劉甜、朱煒
通訊作者：李云鋒
發表單位：西安工程大學 環境與化學工程學院
實驗方向：光催化
影響因子：17.521
無需其他物種輔助的石墨相氮化碳（g-C3N4）結構自修飾引起了廣泛關注。本研究通過在真空石英管中對塊體g-C3N4進行熱處理，合成了結構空位缺陷修飾的雙原子層g-C3N4納米片（VCN）。這種真空-熱雙重驅動力的條件促進了g-C3N4的剝離和結構空位的形成。所制備的VCN具有較大的比表面積和豐富的孔結構，為催化反應提供了更多的活性中心。此外，VCN樣品中形成的特殊缺陷能級在光激發階段能產生更高的激子密度。同時，由于超薄結構（≈1.5nm，對應兩個石墨相氮化碳原子層）大大縮短了電荷轉移路徑，光生電荷能迅速轉移到VCN表面。此外，缺陷能級緩解了納米級g-C3N4量子尺寸效應導致的帶隙增大問題，實現了良好的可見光利用。因此，VCN樣品在制氫和典型抗生素（如環丙沙星和鹽酸四環素）的光降解方面表現出優異的光催化性能。
光催化技術因其在解決環境和能源問題方面的潛力而備受關注。光催化劑能將太陽能轉化為化學能，應用于污染物降解、制氫、二氧化碳還原和氮固定等領域。然而，設計可持續且高效的可見光光催化劑仍然是最具挑戰性的任務。石墨相氮化碳（g-C3N4）因其合適的帶結構、簡單的制備方法和優異的結構穩定性而受到廣泛關注。然而，g-C3N4的固有缺陷，如比表面積小、可見光吸收效率低和電荷復合快，極大地限制了其光催化性能。
論文第一作者為：劉甜、朱煒
論文通訊作者為：李云鋒
本文使用設備
結構與性質分析：通過XRD、FT-IR、固態13C NMR和1H NMR光譜、XPS和EPR光譜等手段表征了所制備的VCN樣品，證明了其分子結構中存在空位缺陷。N2吸附-脫附測試表明，VCN具有較大的比表面積（59.8 m²/g）和豐富的孔結構。SEM和TEM圖像顯示，VCN呈現出超薄的納米片結構，厚度約為1.5nm。
光催化活性：在制氫實驗中，VCN表現出最高的H2析出速率（5.12 mmol h?¹ g?¹），分別是GCN和NCN的7.64倍和2.64倍。
在抗生素降解實驗中，VCN在30分鐘內對環丙沙星的降解率達到85%，降解速率常數是GCN的13.6倍。
光催化機制：通過穩態和瞬態光致發光光譜、光電流響應、線性掃描伏安法、電化學阻抗譜等手段研究了VCN的光生電荷傳輸行為。
計算表明，VCN的缺陷能級和超薄結構有利于光生激子的形成和電荷分離，從而提高了光催化性能。
本研究成功制備了具有高效光催化性能的結構空位缺陷修飾的超薄g-C3N4納米片（VCN）。VCN的空位缺陷和超薄結構在光激發階段能產生更高的激子密度，并且光生電荷能迅速轉移到VCN表面。此外，缺陷能級還緩解了納米級g-C3N4量子尺寸效應導致的帶隙增大問題。因此，VCN在制氫和抗生素光降解方面表現出優異的光催化性能。
往期推薦
#文獻速遞丨史無前例！光催化領域新突破，江海龍教授最新Angew！
1
END
1
北京鎂瑞臣科技有限公司（簡稱MC鎂瑞臣）創立于2018年3月，總部位于北京市海淀區百旺弘祥科技產業園，公司集科研儀器研發制造、銷售、服務于一體，以光催化行業為經營主線，致力于環境清潔、新能源、新材料、碳中和縱向深入發展和橫向拓展并行的高科技企業。具有中關村高新技術企業認證和國家高新技術企業資質，企業信用評級AAA級企業認證，ISO9001質量管理體系質量認證及多項實用新型和發明專利。
公司在光催化實驗設備技術研發方面不斷攻克技術難題，為光催化降解污染物、光解水制氫制氧或全解水、光催化二氧化碳還原、光催化合成氨（固氮）、光催化降解VOC、甲醛等實驗提供運行更穩定、操作更便捷的實驗設備整體解決方案。目前業務遍及全國，為淮北師范大學、清華大學、北京化工大學、北京大學、天津大學、上海交通大學、華東理工大學、武漢大學、西安交通大學、南京工業大學、南京林業大學、東北師范大學、福州大學、中科院物理研究所等科研機構提供了周到滿意的服務，贏得了良好口碑。
MC鎂瑞臣立志于在光催化行業深耕細作厚積薄發，用品牌和服務成就每一個應該成功的人，愿成為您科研路上最真誠的伙伴！
