Skip to main content
Erschienen in: Journal of Electronic Materials 3/2021

02.01.2021 | Original Research Article

Preparation of g-C3N4 with High Specific Surface Area and Photocatalytic Stability

verfasst von: Jing Yang, Xianqian Zhang, Chuanfang Xie, Jieqing Long, Yongqian Wang, Liang Wei, Xiande Yang

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 3/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

g-C3N4 with porous structure has been synthesized by a thermal polymerization method and its specific surface area regulated by changing the calcination temperature. The as-prepared g-C3N4 was characterized by x-ray diffraction (XRD) analysis, Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and ultraviolet–visible (UV–Vis) spectrophotometer. The photocatalytic activity of g-C3N4 was investigated using Methyl Orange (MO) as target pollutant. The results show that the g-C3N4 exhibited a unique porous structure with a specific surface area reaching 142.1 m2/g at 610°C. When the calcination temperature was 570°C, the specific surface area of g-C3N4 was 116.3 m2/g and the photodegradation rate of MO was 65%. Moreover, g-C3N4 retained good photocatalytic stability after being used for five times. The photocatalytic mechanism was also explored by free-radical scavenging experiments.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Z.D. Wei, J.Y. Liu, W.J. Fang, W.Q. Guo, Y. Zhu, M.Q. Xu, Z. Jiang, and W.F. Shangguan, Catal. Sci. Technol. 9, 5279 (2019).CrossRef Z.D. Wei, J.Y. Liu, W.J. Fang, W.Q. Guo, Y. Zhu, M.Q. Xu, Z. Jiang, and W.F. Shangguan, Catal. Sci. Technol. 9, 5279 (2019).CrossRef
2.
Zurück zum Zitat A.F. Brunsch, T.L. Laak, Rijnaarts, and E. Christoffels, Environ. Pollut. 235, 615 (2018).CrossRef A.F. Brunsch, T.L. Laak, Rijnaarts, and E. Christoffels, Environ. Pollut. 235, 615 (2018).CrossRef
3.
Zurück zum Zitat G. Zhang, K. Ma, Z. Zhang, X. Shang, and F. Wu, Bull. Environ. Contam. Toxicol. 104, 273 (2020).CrossRef G. Zhang, K. Ma, Z. Zhang, X. Shang, and F. Wu, Bull. Environ. Contam. Toxicol. 104, 273 (2020).CrossRef
4.
Zurück zum Zitat X.P. Ma, J.Y. Li, H.R. Liu, and J.T. Tang, J. Phys. Chem. Solids 118, 150 (2018).CrossRef X.P. Ma, J.Y. Li, H.R. Liu, and J.T. Tang, J. Phys. Chem. Solids 118, 150 (2018).CrossRef
5.
Zurück zum Zitat J. Xie, Y.W. He, H. Wang, M. Duan, J.L. Tang, Y.Y. Wang, M. Chamas, and H. Wang, Russ. J. Phys. Chem. A 92, 809 (2018).CrossRef J. Xie, Y.W. He, H. Wang, M. Duan, J.L. Tang, Y.Y. Wang, M. Chamas, and H. Wang, Russ. J. Phys. Chem. A 92, 809 (2018).CrossRef
6.
Zurück zum Zitat X.Z. Long, T.N. Yan, T.J. Hu, X.H. Gong, H.H. Li, and Z.Y. Chu, Catal. Lett. 147, 1922 (2017).CrossRef X.Z. Long, T.N. Yan, T.J. Hu, X.H. Gong, H.H. Li, and Z.Y. Chu, Catal. Lett. 147, 1922 (2017).CrossRef
7.
Zurück zum Zitat F.Y. Cheng, H. Yin, and Q.J. Xiang, Appl. Surf. Sci. 391, 432 (2017).CrossRef F.Y. Cheng, H. Yin, and Q.J. Xiang, Appl. Surf. Sci. 391, 432 (2017).CrossRef
8.
Zurück zum Zitat E.Y. Jang, W.J. Kim, D.W. Kim, S.H. Hong, I. Ali, Y.M. Park, and T.J. Park, RSC Adv. 9, 33180 (2019).CrossRef E.Y. Jang, W.J. Kim, D.W. Kim, S.H. Hong, I. Ali, Y.M. Park, and T.J. Park, RSC Adv. 9, 33180 (2019).CrossRef
9.
Zurück zum Zitat P.Q. Thang, K. Jitae, T.D. Nguyen, P.T. Huong, N.N. Viet, and T.M.A. Tahtamouni, Rend. Lincei-Sci. Fisi. 13, 1 (2019). P.Q. Thang, K. Jitae, T.D. Nguyen, P.T. Huong, N.N. Viet, and T.M.A. Tahtamouni, Rend. Lincei-Sci. Fisi. 13, 1 (2019).
10.
Zurück zum Zitat Y.X. Yang, W. Guo, Y.G. Guo, Y.H. Zhao, X. Yuan, Y.H. Guo, and J. Chen, Ceram. Soc. 45, 1024 (2017). Y.X. Yang, W. Guo, Y.G. Guo, Y.H. Zhao, X. Yuan, Y.H. Guo, and J. Chen, Ceram. Soc. 45, 1024 (2017).
11.
Zurück zum Zitat X.C. Wang, K. Maeda, X.F. Chen, K. Takanabe, K. Dmen, Y.D. Hou, X.Z. Fu, and M. Antonietti, J. Am. Chem. Soc. 135, 1680 (2009).CrossRef X.C. Wang, K. Maeda, X.F. Chen, K. Takanabe, K. Dmen, Y.D. Hou, X.Z. Fu, and M. Antonietti, J. Am. Chem. Soc. 135, 1680 (2009).CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Y.C. Zhang, Q. Zhang, Q.W. Shi, Z.Y. Cai, and Z.J. Yang, Sep. Purif. Technol. 142, 251 (2015).CrossRef Y.C. Zhang, Q. Zhang, Q.W. Shi, Z.Y. Cai, and Z.J. Yang, Sep. Purif. Technol. 142, 251 (2015).CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Y.Y. Bu, Z.W. Chen, T. Xie, W.B. Li, and J.P. Ao, RSC Adv. 6, 47813 (2016).CrossRef Y.Y. Bu, Z.W. Chen, T. Xie, W.B. Li, and J.P. Ao, RSC Adv. 6, 47813 (2016).CrossRef
14.
Zurück zum Zitat C.Q. Xu, K. Li, and W.D. Zhang, J. Colloid Interface Sci. 495, 27 (2017).CrossRef C.Q. Xu, K. Li, and W.D. Zhang, J. Colloid Interface Sci. 495, 27 (2017).CrossRef
15.
Zurück zum Zitat S.Z. Hu, L. Ma, F.Y. Li, Z.P. Fan, Q. Wang, J. Bai, X.X. Kang, and G. Wu, RSC Adv. 5, 90750 (2015).CrossRef S.Z. Hu, L. Ma, F.Y. Li, Z.P. Fan, Q. Wang, J. Bai, X.X. Kang, and G. Wu, RSC Adv. 5, 90750 (2015).CrossRef
16.
Zurück zum Zitat F.Y. Tian, D.F. Hou, F. Tang, M. Deng, X.Q. Qiao, Q.C. Zhang, T. Wu, and D.S. Li, J. Mater. Chem. A 6, 17086 (2018).CrossRef F.Y. Tian, D.F. Hou, F. Tang, M. Deng, X.Q. Qiao, Q.C. Zhang, T. Wu, and D.S. Li, J. Mater. Chem. A 6, 17086 (2018).CrossRef
17.
Zurück zum Zitat R. Dadigala, R.K. Bandi, B.R. Gangapuram, V. Guttena, and J. Photoch, Photobiol. A 342, 42 (2017).CrossRef R. Dadigala, R.K. Bandi, B.R. Gangapuram, V. Guttena, and J. Photoch, Photobiol. A 342, 42 (2017).CrossRef
18.
Zurück zum Zitat H. Tang, S.F. Chang, G.G. Tang, and W. Liang, Appl. Surf. Sci. 391, 440 (2017).CrossRef H. Tang, S.F. Chang, G.G. Tang, and W. Liang, Appl. Surf. Sci. 391, 440 (2017).CrossRef
19.
Zurück zum Zitat X. Zhang, X. Xie, H. Wang, J. Zhang, B. Pan, and Y. Xie, J. Am. Chem. Soc. 135, 18 (2013).CrossRef X. Zhang, X. Xie, H. Wang, J. Zhang, B. Pan, and Y. Xie, J. Am. Chem. Soc. 135, 18 (2013).CrossRef
20.
Zurück zum Zitat J. Li, Y. Yin, E. Liu, Y. Ma, J. Wan, J. Fan, and X. Hu, J. Hazard. Mater. 321, 183 (2017).CrossRef J. Li, Y. Yin, E. Liu, Y. Ma, J. Wan, J. Fan, and X. Hu, J. Hazard. Mater. 321, 183 (2017).CrossRef
21.
Zurück zum Zitat W. Yang, R. Godin, H. Kasap, B. Moss, Y. Dong, S.A.J. Hillman, L. Steier, E. Reisner, and J.R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 141, 11219 (2019).CrossRef W. Yang, R. Godin, H. Kasap, B. Moss, Y. Dong, S.A.J. Hillman, L. Steier, E. Reisner, and J.R. Durrant, J. Am. Chem. Soc. 141, 11219 (2019).CrossRef
22.
Zurück zum Zitat X. Huai, Z.S. Hang, Z.Z. Wang, D.L. Liu, Q.Y. Li, Z. He, Y. Chen, and X.S. Han, Micro Nano Lett. 13, 403 (2018).CrossRef X. Huai, Z.S. Hang, Z.Z. Wang, D.L. Liu, Q.Y. Li, Z. He, Y. Chen, and X.S. Han, Micro Nano Lett. 13, 403 (2018).CrossRef
23.
Zurück zum Zitat C. Xu, X.Z. Wang, Y.Q. Chen, and L.Y. Dai, Catal. Sci. Technol. 9, 4441 (2019).CrossRef C. Xu, X.Z. Wang, Y.Q. Chen, and L.Y. Dai, Catal. Sci. Technol. 9, 4441 (2019).CrossRef
24.
Zurück zum Zitat L.L. Sun, C.Y. Liu, J.Z. Li, Y.J. Zhou, H.Q. Wang, P.W. Huo, C.C. Ma, and Y.S. Yan, Chin. J. Catal. 40, 80 (2019).CrossRef L.L. Sun, C.Y. Liu, J.Z. Li, Y.J. Zhou, H.Q. Wang, P.W. Huo, C.C. Ma, and Y.S. Yan, Chin. J. Catal. 40, 80 (2019).CrossRef
25.
Zurück zum Zitat Y.M. He, J. Cai, T.T. Li, Y. Wu, H.J. Lin, L.H. Zhao, and M.F. Luo, Chem. Eng. J. 215, 721 (2013).CrossRef Y.M. He, J. Cai, T.T. Li, Y. Wu, H.J. Lin, L.H. Zhao, and M.F. Luo, Chem. Eng. J. 215, 721 (2013).CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M.E. Khan, T.H. Han, M.M. Khan, M.R. Karim, and M.H. Cho, ACS Appl. Nano Mater. 1, 2912 (2018).CrossRef M.E. Khan, T.H. Han, M.M. Khan, M.R. Karim, and M.H. Cho, ACS Appl. Nano Mater. 1, 2912 (2018).CrossRef
27.
Zurück zum Zitat W. Zhang, L. Zhou, J. Shi, and H.P. Deng, J. Colloid Interface Sci. 496, 167 (2017).CrossRef W. Zhang, L. Zhou, J. Shi, and H.P. Deng, J. Colloid Interface Sci. 496, 167 (2017).CrossRef
28.
Zurück zum Zitat F.J. Wu, X. Li, W. Liu, and S.T. Zhang, Appl. Surf. Sci. 405, 60 (2017).CrossRef F.J. Wu, X. Li, W. Liu, and S.T. Zhang, Appl. Surf. Sci. 405, 60 (2017).CrossRef
29.
Zurück zum Zitat L.J. Song, Y.Y. Pang, Y.J. Zheng, and L. Ge, Appl. Phys. A 123, 500 (2017).CrossRef L.J. Song, Y.Y. Pang, Y.J. Zheng, and L. Ge, Appl. Phys. A 123, 500 (2017).CrossRef
30.
Zurück zum Zitat X.F. Yin, X.N. Li, W. Gu, F.F. Wang, Y.J. Zou, S.J. Sun, Z.P. Fu, and Y.L. Lu, ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 19908 (2017).CrossRef X.F. Yin, X.N. Li, W. Gu, F.F. Wang, Y.J. Zou, S.J. Sun, Z.P. Fu, and Y.L. Lu, ACS Appl. Mater. Interfaces 9, 19908 (2017).CrossRef
31.
Zurück zum Zitat D.Z. Lu, H.M. Wang, X.N. Zhao, K.K. Kondamareddy, J.Q. Ding, C.H. Li, and P.F. Fang, ACS Sustain. Chem. Eng. 5, 1436 (2017). D.Z. Lu, H.M. Wang, X.N. Zhao, K.K. Kondamareddy, J.Q. Ding, C.H. Li, and P.F. Fang, ACS Sustain. Chem. Eng. 5, 1436 (2017).
32.
Zurück zum Zitat Y. Mao, M.Z. Wu, G. Li, P. Dai, X.X. Yu, Z.M. Bai, P. Chen, and R. Kinetics, Mech. Cat. 125, 1179 (2018). Y. Mao, M.Z. Wu, G. Li, P. Dai, X.X. Yu, Z.M. Bai, P. Chen, and R. Kinetics, Mech. Cat. 125, 1179 (2018).
33.
Zurück zum Zitat X. Miao, Z. Ji, J. Wu, X. Shen, J. Wang, L. Kong, M. Liu, and C. Song, J. Colloid Interface Sci. 502, 24 (2017).CrossRef X. Miao, Z. Ji, J. Wu, X. Shen, J. Wang, L. Kong, M. Liu, and C. Song, J. Colloid Interface Sci. 502, 24 (2017).CrossRef
34.
35.
Zurück zum Zitat J.H. Zhang, H.Y. Qian, W.C. Liu, H. Chen, Y. Qu, and Z.D. Lin, NANO 13, 1850063 (2018).CrossRef J.H. Zhang, H.Y. Qian, W.C. Liu, H. Chen, Y. Qu, and Z.D. Lin, NANO 13, 1850063 (2018).CrossRef
Metadaten
Titel
Preparation of g-C3N4 with High Specific Surface Area and Photocatalytic Stability
verfasst von
Jing Yang
Xianqian Zhang
Chuanfang Xie
Jieqing Long
Yongqian Wang
Liang Wei
Xiande Yang
Publikationsdatum
02.01.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 3/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-020-08654-1

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2021

Journal of Electronic Materials 3/2021 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt