《表1 不同催化剂的比表面积、孔容和孔径》

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《构建MoS_2/Fe-g-C_3N_4异质结催化剂以促进其可见光催化产氢性能》

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注：SBET代表比表面积；Vp代表孔容；Rd代表孔径。

图3为催化剂g-C3N4、3%Fe-g-C3N4、3%MoS2/Fe-g-C3N4的SEM图与TEM图。表1为各催化剂的比表面积、孔容和孔径信息。由图3a可知，g-C3N4为片层结构，这与前人报道结果类似[18]。但是未掺杂的g-C3N4片层之间堆积比较紧密，这可能导致其比表面积较小（仅有12.1 m2/g）、影响其光催化性能的原因。由图3b可知，掺杂Fe之后的3%Fe-g-C3N4催化剂颗粒变小，具有明显的孔道结构；从TEM图（图3e）更能清晰地看出，Fe的掺杂极大地影响催化剂的形貌，使其形成多孔结构，比表面积从12m2/g大幅增加到132.2 m2/g。Ma团队[17]发现，Fe的掺杂同样可以使g-C3N4呈现交叉孔道结构，这与本文研究结果类似。孔道结构的出现有可能是由于Fe的掺杂导致部分前驱体在高温下分解，从而产生大量气体所致[17]。MoS2的复合对催化剂形貌影响不大，并未改变催化剂原有的多孔道结构，催化剂比表面积仅仅从132.2 m2/g减小到105.5 m2/g。将图3f中正方形区域放大得图3h，可以清晰观测到MoS2的晶格条纹。晶面间距为0.62 nm，归属于六方晶系MoS2(002）的晶面间距[19]，这说明合成的MoS2为六方晶系并且与Fe-g-C3N4形成了良好的异质结结构。