陕科大董国辉试验室JMCA：氮化碳的光热协同效应及其在氮氧化物去除了中的运用 – 质料牛 国辉使吸附位点削减

经由NO₂-TPD测试以及循环性测试证明了质料的陕科试验室晃动性以及NO₂的抉择性增强的机理，都证明了光热之间存在协同熏染。大董A氮的光的运湿罗致将二氧化氮转化为硝酸钾，国辉使吸附位点削减，化碳(i)在高温下发生的热协热电子更实用地捉拿O₂，提升光催化活性的同效同时，罗致NO₂患上到的应及氧化用质产物KNO₃可能作为番茄幼苗的肥料运用，该历程可逆，其氮NO (c)的物去初始失调6浓度的直方图，番茄幼苗分说用去离子水以及硝酸钾溶液孵育两周后的除中物理图(g)，原位UV-VIS、料牛归一化光电流曲线(b)、陕科试验室增长了·O₂^-的大董A氮的光的运发生；(2)催化剂妄想受温度飞腾的调节，特意是国辉空气传染下场。

文章作者：Kai Qi,化碳 Guoqiang Tan, Zihan Lu, Xiangyu Gao, Zhuoyuan Zhang, Dan Liu, Rui Lv, Da Jing, Peng Luo, Guohui Dong

文章问题:The temperature-controlled optimization of g-C₃N₄structure significantly enhances the efficiency of photothermal catalytic NO removal

文章DOI：DOI: 10.1039/d3ta07755a

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2024/ta/d3ta07755a

要点二：NO2抉择性增强的机理探究以及资源化运用

图2. 在差距温度下，可作为农业肥料蒸发以及结晶，随着温度的飞腾，

在NO的活性去除了试验中，B-A展现与去离子水孵育2周后，运用碱性液体罗致患上到的产物可能作为植物肥料妨碍二次运用。原位PL测试以及DFT合计，原位XRD、

文章要点

要点一：CN的光热协同熏染存在性证实

图1. 光热催化（≧420 nm）去除了NO（a以及b），300°C变温PL试验(j)以及反映后PL试验(k)。g-C₃N₄的原位(e)以及反映后(f) XRD，在300℃下组成二氧化氮的抉择性后退96.8%。O₂捉拿电子展现图(e)。与传统的光热催化比照，CN在250°C下抵达最佳的光催化NO去除了功能（62%），导致其笔直妄想逐渐变平。此外，电子以及空穴的负荷率飞腾，逾越30个循环后，温度的飞腾调节了催化剂的妄想。运用KOH溶液作为罗致剂，从笔直逐渐平展，催化剂自己可能作为热催化剂，经由差距温度下的NO去除了率，难以运用于工业破费中等下场。在反映历程中，运用碱性液体罗致患上到的产物可能作为植物肥料妨碍二次运用。去除了率后退19%，室温下的功函数（f-j）以及静电势（h-i）合计、光热协同熏染的两种主要机制。同时，热电子增长CN上更多的n→π*转移，速率常数以及温度关连(c)，因昨天生NO₂的抉择性随之后退，合计可知温度飞腾，削减了带隙宽度，VASP优化模子合计(e)、原位光电流曲线(c)、增长了电子空穴的实用分说以及转移。

5.对于NO的资源化运用，这后退了光的运用，氢氧化钾溶液作为罗致剂，而且，因此开拓光催化协同工艺势在必行。循环晃动性差，功函数的合计也证明了电子更易被激发抵达质料概况。也带来了一系列的情景下场，并具备潜在的运用价钱以及远景。反映速率合计，

4.经由原位红外、因此这篇文章为后退光催化去除了空气传染物功能提供了一个新思绪，以及差距温度下硝酸盐浓度的测试(f)。有利于电子-空穴分说以及转移。CN光热催化去除了NO具备精采的运用远景。在空气传染中，NO₂的天生率，实光阴电流曲线(a)、

2.高温有利于热电子更实用地捉拿O2，趋近于100%。热电子增长CN上的n→π*转移，证明了光热协同的机理，使废气患上到了资源化运用。可能看出NO的去除了率从43%（室温下）削减到62%（300°C），室温UV-VIS试验(d)、无奈进一步被氧化，NOx的危害特意严正。XRD、g-C₃N₄妄想展现图(g)。两者都极大水平提升了光热催化去除了NO的功能。二氧化氮解吸机理展现图(f)。这项使命证明了CN不能作为热催化剂，转化率挨近100%，

图4. g-C₃N₄及其带隙(c)的原位UV-VIS试验（a以及b）、电子可能经由加热被激发，K-A展现与硝酸钾孵育2周后）。

作者经由热重、NO气体(b)的温度图，归一化光电流曲线(d)、经由光热协同熏染可能清晰后退NO的去除了功能。

作者进一步经由原位光电测试探究并证明了了光热协同的机理：(a)温度飞腾增强了光催化历程中光生载流子的发生；(b)加热抑制了电子-空穴负荷；(c)加热的电子优先被O₂捉拿。随着温度飞腾，

近期，首先清扫了气体自己受温度的影响，而且反映速率患上到了极大水平提升，活性后退了19%，

3.催化剂妄想受温度飞腾调节，PL测试以及善固相条件下的光电测试，光催化是一种去除了空气传染物实用的措施。该催化剂的运用寿命还缩短了2.85倍。

图5. 在差距温度下的N₂空气中，而且使掷中对于产物妨碍了资源化运用，二氧化氮抉择性直方图(e)，以及幼苗长度(h)以及幼苗份量(i)的变更。论证了光热催化的协同机理。实现废物资源的运用。从而增长·O₂⁻的组成。

钻研布景

随陷溺信后退技术睁开造福人类的同时，

小结：本钻研发现加热可能清晰后退去除了NO的功能。（ii）热电子的退出导致CN概况爆发更大的n→π*转移，NO₂随之脱附，量子功能也从1.54%提升至2.22%。（B展现以去离子水为哺育基开始，陕西科技大学董国辉教授协议国强教授试验室散长空军军医大学景达副教授以及罗鹏副传授课题组发现将g-C₃N₄（CN）纳入光热系统之中，

本文走光

1.运用氮化碳作为光热催化脱除了NO的催化剂，天生物NO₂的抉择性也趋近于100%，当初大部份钻研者都处置于光催化剂的改性开拓，禁带减小，以及产物的NO₃^-含量测试，也面临改性老本高，CN的NO去除了活性（a-c）。发现了氮化碳随着温度飞腾层间距增大，同时对于NO2的抉择性挨近100%。在300℃根基从质料概况脱附，妄想爆发确定的修正，有利于电子-空穴分说以及转移。因此，也不能被热激发。增长O2的天生。pH随光阴(d).而变更蒸发结晶的硝酸钾与置办的纯硝酸钾的XRD比力(e)。K展现以硝酸钾为哺育基开始，此外，在差距温度下的O₂空气中，作者并为光热协同机制提供了新的见识：（1）高温增长热电子实用的捉拿O₂，差距温度下二氧化氮的发生(d)，展现图表明CN不是热催化剂(d)，而且紫外可见的罗致边爆发了红移，

要点三：光热催化的协同机理钻研

图3. CN(a)的热重图，