ZnONP/g-C₃N₄柱撑结构复合材料构建及NO光氧化脱除研究

摘要

随着现代工业的飞速发展，如何实现氮氧化物的有效脱除成为目前亟待解决的重要难题.本研究提出了一种在石墨相氮化碳（g-C₃N₄）表面原位生长纳米氧化锌点阵构建柱撑结构复合材料策略，以实现在可见光下光氧化去除NO.通过离子吸附反应，成功制备了不同氧化锌颗粒负载量的ZnO NP/g-C₃N₄柱撑结构复合光氧化剂，并对其结构和电子特性进行了研究.结果表明，氧化锌纳米颗粒（ZnO NP）的引入改善了g-C₃N₄的团聚，提高了比表面积，暴露出更多活性位点.异质结构的构建改善了复合材料能带结构，促进了光生载流子的迁移及分离，光氧化性能显著提升.在可见光照射下质量分数为2.5%的ZnO NP/g-C₃N₄样品展现出了优异的光氧化性能，对NO体积分数为3×10^-5%以下的混合空气光氧化去除表现出优良的高效稳定性.本研究为高性能光氧化剂的设计与构建提供了有效策略，并为消除工业NO污染物提供了技术参考.

关键词

g-C₃N₄ / ZnO / 纳米材料 / 光氧化 / NO脱除

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52374305,51864030）; 国家重点研发计划资助课题（2023YFA1507703）; 云南省基础研究重点项目（202101AS070023,202301AV070009）