Un nuevo enfoque para mejorar el rendimiento del nitruro de carbono grafito
En un informe publicado en la NANO, científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Jiangxi, la Universidad de Tecnología Petroquímica de Guangdong, la Universidad Médica de Gannan y la Universidad de Nanchang Hangkong de China subrayan la importancia de la ingeniería de defectos para promover el rendimiento catalítico proporcionando una forma sencilla y eficiente de modificar y optimizar el semiconductor fotocatalítico sin metales, el nitruro de carbono grafítico (g-C3N4), para resolver el doble problema de la contaminación ambiental y la falta de recursos fósiles.
Con el rápido crecimiento de la industrialización y la población, la contaminación ambiental y la escasez de recursos fósiles se han convertido en dos grandes desafíos para el desarrollo social sostenible en el siglo XXI. Por lo tanto, el desarrollo de la tecnología de tratamiento ecológico es un imperativo.
La tecnología de fotocatálisis de semiconductores se ha convertido en una de las estrategias más prometedoras debido a su carácter ecológico, no tóxico y a su alta eficiencia en el uso de la energía solar. Recientemente, el nitruro de carbono grafítico (g-C3N4), como nuevo fotocatalizador semiconductor de polímero no metálico, ha atraído una amplia atención en el campo de la fotocatálisis debido a su mejor estabilidad y propiedades ópticas. La actividad fotocatalítica del g-C3N4 desnudo no es satisfactoria debido a su menor superficie y a la rápida recombinación de los portadores fotogenerados bajo la irradiación de luz visible.
En este trabajo, la urea se utilizó como soporte activado para las vacantes de nitrógeno sobre la base de g-C3N4 desnudo por la calcinación de la melamina. Esto condujo a una gran mejora del rendimiento fotocatalítico para la degradación de los colorantes orgánicos en el agua, como la rodamina (RhB), el naranja ácido II, el naranja de metilo (MO) y el azul de metilo (MB) bajo la irradiación de luz visible (λ > 420nm). Así pues, el rendimiento electrocatalítico para la evolución del hidrógeno se logró gracias a una respuesta lumínica más amplia, a la generación eficiente y a la migración de portadores de carga de electrones/agujeros.
Se espera que esta investigación aporte una idea sobre el diseño innovador, la síntesis y la fabricación de la modificación del g-C3N4 y otros fotocatalizadores basados en N. Existe la posibilidad de aplicar este catalizador al tratamiento de los contaminantes ambientales y a la preparación de nuevas energías.
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