环境光催化材料的改性及其作用机制

本书包括5章内容，第1章概述了光催化技术及光催化剂的改性和应用；第2章全面阐述了g-C3N4加快光生载流子传输与迁移的研究现状和挑战；第3～5章介绍了g-C3N4的缺陷调控、微纳结构调控、金属掺杂和异质结构建及相应的性能提升机制。全书从提高光生载流子传输与迁移效率这一关键科学问题出发，选取典型的可见光驱动的g-C3N4为研究对象，对其进行了缺陷、微观结构、掺杂/异质结改性调控。目前，国内外还未有此类书籍的出版。 本书可供材料科学、环境工程、化学等相关领域的科研人员、工程技术人员和管理人员参考。

第1章 光催化技术及光催化剂的改性和应用
1.1 引言
1.2 半导体光催化技术
1.2.1 光催化原理
1.2.2 光催化基本过程
1.3 催化剂改性策略
1.3.1 离子掺杂
1.3.2 金属/贵金属沉积
1.3.3 构建异质结
1.3.4 形貌调控
1.3.5 缺陷工程
1.4 光催化技术的应用
1.4.1 空气净化
1.4.2 水体净化
1.4.3 能源转化
1.4.4 卫生医疗
1.4.5 自清洁
参考文献
第2章 g-C3N4提高光生载流子动力学的研究现状和挑战
2.1 引言
2.2 调控电荷迁移的内部改性方法
2.2.1 外来非金属掺杂
2.2.2 非金属自掺杂
2.2.3 非金属/金属共掺杂
2.2.4 分子/官能团修饰
2.2.5 金属掺杂
2.2.6 缺陷工程
2.3 调整界面电荷迁移的外部改性方法
2.3.1 碳点/碳量子点耦合
2.3.2 金属量子点耦合
2.3.3 等离子体耦合
2.3.4 单原子修饰
2.3.5 构建异质结
2.3.6 同质异质结
2.4 面内载流子迁移
2.4.1 H键断裂
2.4.2 提高结晶度
2.4.3 扩展π电子离域
2.5 层间电荷传输
2.5.1 体相g-C3N4的剥离
2.5.2 层间插层用于电荷迁移
2.6 总结与展望
参考文献
第3章 g-C3N4的缺陷调控及光催化作用机制
3.1 含三配位氮空位（N3C）g-C3N4高效稳定去除NO的光催化机制
3.1.1 引言
3.1.2 光催化活性装置
3.1.3 样品制备与表征测试
3.1.4 表征结果与讨论
3.1.5 光催化机制
3.1.6 小结
3.2 含碳空位C3N4纳米管：电子结构及光催化性能增强机制
3.2.1 引言
3.2.2 样品制备
3.2.3 结果与讨论
3.2.4 小结
3.3 碳空位g-C3N4纳米片上可见光驱动的NO光催化氧化性能增强机制
3.3.1 引言
3.3.2 实验合成
3.3.3 活性物种捕获实验
3.3.4 光电化学实验
3.3.5 结果与讨论
3.3.6 小结
3.4 自结构修饰g-C3N4纳米片上增强的可见光光催化NOx性能与反应路径研究
3.4.1 引言
3.4.2 g-C3N4的合成
3.4.3 结果与讨论
3.4.4 小结
参考文献
第4章 g-C3N4的微纳结构调控及光催化作用机制
4.1 双氰胺高压聚合大幅度提高层状g-C3N4的可见光催化活性及其作用机制研究
4.1.1 引言
4.1.2 材料与合成
4.1.3 结果与讨论
4.1.4 小结
4.2 缩聚脒脲制备具有高光催化产氢活性的g-C3N4纳米片及其还原机制研究
4.2.1 引言
4.2.2 水解双氰胺（DCDA）制备脒脲
4.2.3 g-C3N4纳米片的制备
4.2.4 结果分析
4.2.5 光催化还原机制
4.2.6 小结
4.3 多次煅烧g-C3N4增强NO的可见光催化氧化性能研究
4.3.1 引言
4.3.2 催化剂的制备
4.3.3 结果和讨论
4.3.4 光催化氧化NO机制
4.3.5 小结
参考文献
第5章 金属掺杂及异质结构建修饰的g-C3N4及其光催化活性增强机制
5.1 铋单质修饰的g-C3N4复合异质结对NO可见光催化氧化性能提升机制
5.1.1 引言
5.1.2 Bi-g-C3N4复合材料的制备
5.1.3 光催化氧化去除NO
5.1.4 光催化剂的结构和组成
5.1.5 光学性质及可能的光催化机理
5.1.6 小结
5.2 Pd-QDs修饰的g-C3N4对NO光催化氧化机理的研究
5.2.1 引言
5.2.2 催化剂的合成
5.2.3 表征结果与讨论
5.2.4 NO的去除机理
5.2.5 小结
5.3 金红石型TiO2与g-C3N4 QDs异质结：一种高效的可见光驱动Z型复合光催化剂
5.3.1 引言
5.3.2 实验合成
5.3.3 结果与讨论
5.3.4 光催化机制
5.3.5 小结
参考文献