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第 36 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.36, No.7
201 9 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2019

水处理技术与环境保护
CDs/ZnO/g-C N 三元组分协同作用
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促进光催化降解染料

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张 洁 ，田景芝 ，郝 欣 ，荆 涛 ，郑永杰 ，曹向宇
（1. 齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006；2. 齐齐哈尔大学 轻工纺织学院，
黑龙江 齐齐哈尔 161006）
摘要：以尿素、醋酸锌、柠檬酸为主要原料，采用浸渍-热聚合法分别制备了 ZnO/g-C 3 N 4 和 CDs/ZnO/g-C 3 N 4 复
合材料，考察了 2 种催化剂在可见光下对罗丹明 B 的光降解效率。利用 XRD、TEM、XPS、UV-Vis DRS、FTIR
对催化剂进行了表征和评价。结果表明：石墨相氮化碳（g-C 3 N 4 ）呈片状，ZnO 呈棒状，碳点（CDs）平均直
径约为 10 nm，呈单分散排布，分散性较好；且 CDs/ZnO/g-C 3 N 4 仍保持石墨相 g-C 3 N 4 的晶型结构，三元组分相
互协同作用使 CDs/ZnO/g-C 3 N 4 在可见光下，光照时间为 210 min，对质量浓度为 8 mg/L 的 Rh B 溶液表现出优
异的光催化性能，其降解罗丹明 B 的效果优于单体 g-C 3 N 4 、ZnO 及 ZnO/g-C 3 N 4 ，降解率可达到 70%左右。
关键词：浸渍-热聚合法；CDs/ZnO/g-C 3 N 4 ；降解率；催化；石墨相；水处理技术
中图分类号：O643.36 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2019) 07-1439-07

Synergistic Effect of CDs/ZnO/g-C 3N 4 Ternary Component for
Photocatalytic Degradation of Dyes

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ZHANG Jie , TIAN Jing-zhi , HAO Xin , JING Tao , ZHENG Yong-jie , CAO Xiang-yu
（1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Qiqihar University, Qiqihar 161006, Heilongjiang, China;
2. Light Industry Textile Institute, Qiqihar University, Qiqihar 161006, Heilongjiang, China）
Abstract: ZnO/g-C 3N 4 and CDs/ZnO/g-C 3N 4 composites were prepared by impregnation-thermal
polymerization with urea, zinc acetate and citric acid as main raw materials. The photocatalytic degradation
of Rhodamine B under visible light was investigated using the composites as photocatalysts. The catalysts
were characterized and evaluated by means of XRD, TEM, XPS, UV-Vis DRS and FTIR. The results
showed that graphite phase carbon nitride (g-C 3N 4) was flaky, ZnO was rod-shaped, and carbon dots (CDs)
had an average diameter of about 10 nm, which was monodisperse and exhibited good dispersibility.
Furthermore, CDs/ZnO/g-C 3N 4 still maintained the crystal structure of g-C 3N 4 in the graphite phase.
CDs/ZnO/g-C 3N 4 displayed excellent photocatalytic performance for Rh B solution with a mass
concentration of 8 mg/L under visible light illumination for 210 min due to the synergistic effect of ternary
components. Moreover, CDs/ZnO/g-C 3N 4 could degrade Rh B better than monomer g-C 3N 4, ZnO and
ZnO/g-C 3N 4, with a degradation rate of about 70%.
Key words: impregnation-thermal polymerization; CDs/ZnO/g-C 3N 4; degradation rate; catalytic technique;
graphite phase; water treatment

石墨相氮化碳（g-C 3 N 4 ）作为具有良好可见光 仍然存在比表面积小和光生电子-空穴对复合率高
响应的非金属有机半导体，因其独特的半导体能带 的不足，在一定程度上限制了其光催化活性 [2-3] 。通
结构和化学稳定性及可调控的化学组成，在光催化 过调变材料空间结构与组成，制备多元半导体氧化
[1]
净化有机污染物领域引起广泛关注 。然而，g-C 3 N 4 物复合材料，实现室温条件直接利用太阳光净化水

收稿日期：2018-12-19; 定用日期：2019-03-15; DOI: 10.13550/j.jxhg.20180925
基金项目：黑龙江省教育厅（135309212）；2018 年黑龙江省优势特色学科项目（YSTSXK201858）
作者简介： 张 洁（1993—），女，硕士生，E-mail：1140389093@qq.com。联系人：田景芝（1964—），女，硕士生导师，教授， E-mail：
tjz6666@163.com。