正则化反演g-c3n4
我们应该知道g-C3N4是一种典型的聚合物半导体,其结构中的CN原子以sp2杂化形成高度离域的π共轭体系。其中Npz轨道组成g-C3N4的最高占据分子轨道(HOMO),Cpz轨道组成最低未占据分子轨道(LUMO),禁带宽度~2.7 eV,可以吸收太阳光谱中波长小于475的蓝紫光。 g-C3N4具有非常合适的半导体带边位置,满足光解水产氢产氧的热力学要求。此外与传统的TiO2光催化剂相比, g-C3N4还能有效活化分子氧,产生超氧自由基用于有机官能团的光催化转化和有机污染物的光催化降解。
g-C3N4是一种近似石墨烯的平面二维片层结构,有两种基本单元,分别以三嗪环(C3N3,左图)和3-s-三嗪环(C6N7,右图)为基本结构单元无限延伸形成网状结构,二维纳米片层间通过范德华力结合。Kroke等通过密度泛函理论(DFT)计算表明3-s-三嗪环结构较三嗪环结构连接而成的g-C3N4更稳定。
g-C3N4分子结构
它有着以下优点:g-C3N4作为新型非金属光催化材料与传统的TiO2光催化剂相比, g-C3N4吸收光谱范围更宽,不需要紫外光仅在普通可见光下就能起到光催化作用;同时,比起TiO2,g-C3N4更能有效活化分子氧,产生超氧自由基用于有机官能团的光催化转化和有机污染物的光催化降解,更适用于室内空气污染治理和有机物降解。
·g-C3N4作为新型非金属光催化材料与传统的TiO2光催化剂相比, g-C3N4吸收光谱范围更宽,不需要紫外光仅在普通可见光下就能起到光催化作用;同时,比起TiO2,g-C3N4更能有效活化分子氧,产生超氧自由基用于有机官能团的光催化转化和有机污染物的光催化降解,更适用于室内空气污染治理和有机物降解。
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