抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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無金属の新しい半導体材料として、g-C3N4は安定な物理化学性質及び適切なエネルギーバンド構造を有するため、人々の関心を集めている。理論的にg-C3N4は水分解の電位条件を完全に満たす。しかし、研究により、g-C3N4材料自身の光触媒性能はあまり良くない、これは主に半導体材料が光励起後に生成した自由電子と空孔が材料表面の反応に至らなかったため、材料の体内で複合し、電子が有効な光触媒の水素製造反応の確率を大きく下げることに起因することが分かった。同時に、少量の貴金属、例えばPt、Au、Pdを助触媒とし、この半導体表面に修飾すると、その光触媒性能が明らかに向上することが分かった。しかし、これらの貴金属の埋蔵量は非常に希であり、価格が高価であるため、それらの使用は一定の制限を受ける。しかし,AgはPt,Au,Pdより遥かに低い価金属であり,広く研究されてきた。研究により、金属Agが電子を貯蔵する能力は非常に良いため、半導体上に生成した光生成電子をAgの上へ急速に移動でき、電子正孔の高速分離の目的を達成できることが明らかになった。しかし、光触媒水素製造過程において、Ag吸着H+の能力が弱く、電子とH+反応の誘導力が弱く、Ag放出電子の能力が悪い。Ag表面のH+に対する吸着強度の向上により、Agの電子放出を加速させ、表面修飾によりAg助剤の光触媒活性を向上させることができる。研究により、Agナノ粒子表面と硫黄含有化合物の間に強い親和力が存在することが分かった。チオシアンイオン(SCN-)は,強い電気陰性度を有し,溶液中のH+イオンを容易に吸着し,Agナノ粒子の表面に容易に吸着する。従ってAgとSCN-の作用を利用してAg放出電子の能力を増強できる。光還元法を用いてAgをg-C3N4半導体材料表面に堆積させ,次に,水素犠牲剤にKSCN溶液を加えることにより,SCN-とAgの親和性を利用して光触媒反応の効率を改善した。その結果,SCN-の存在下で,g-C3N4/Agの光触媒性能は,著しく向上した。水素製造溶液のSCN-濃度が0.3mmolL-1のとき,光触媒の水素生成性能は最大に達し,3.89μmolh-1であり,g-C3N4/Agより5.5倍高い。少量のSCN-によりg-C3N4/Ag材料の光触媒性能を著しく向上させ,金属銀とSCN-協同作用,すなわち銀ナノ粒子が光生成電子の捕獲と輸送のための有効な電子移動媒体として,g-C3N4-Ag-SCN-三種界面間の電荷の輸送,分離,および界面触媒反応速度の促進により,g-C3N4/Ag-SCN複合体の光触媒水素製造性能の向上が促進される可能性を提示した(p-C3N4/Ag-SCN-C3N4/Ag-SCN-C3N4/Ag-SCN)複合体の光触媒性能の向上のため,この研究の結果,g-C3N4/Ag-SCN複合体の光触媒性能の向上は,より効率的である,ことが分った,そしてそれは,g-C3N4-Ag-SCN-3種界面での電子の輸送,分離,および界面触媒反応の効率の促進に,より効率的である,と結論づけることができる,そして,それは,g-C3N4-Ag-SCN複合体の光触媒性能の向上に役立ったものである,と結論づけた。・・・。.。..C.C3N4/Ag-SCN-C3N4/Ag-SCN複合体の光触媒性能の向上は,Ag-C3N4-Ag-SCN-3種界面での電子の輸送,分離,および界面触媒反応の効率の促進である,と結論づけた。・・・.,g-C3N4ホスト材料の光生成電子と正孔との相乗効果は,より効率的であり,そして,g-C3N4/Ag-SCN複合体の光触媒活性は,効果的に抑制した。その低コスト、高効率のため、SCN-助触媒の大きな潜在力は、高性能の銀修飾光触媒材料の調製に幅広く応用されている。Data from Wanfang. Translated by JST【JST・京大機械翻訳】
