《表1 不同催化剂的比表面积、孔体积和平均孔径》

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《泡沫状氮化碳的制备及其可见光分解水产氢性能》

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图1为样品的透射电子显微镜照片。由图1可知，体相氮化碳BCN是由大量表面致密的片层堆积而成（图1A），结合表1的BET测试结果可得知，这种堆积成的体相氮化碳的比表面积仅有19.14 m2/g。较小的比表面积，意味着体相氮化碳存在活性位点少及传质阻力大等缺陷，严重限制了石墨相氮化碳的光催化活性。图1B、1C和1D分别是样品foam-CN-0.3、foam-CN-1和foam-CN-2的透射电子显微镜照片。从图1可以看出，采用聚多巴胺改性的海泡石作为模板制备的氮化碳的形貌发生了较大的变化，存在大量的空腔结构。此外，随着模板用量的增加，空腔体积也随之增加。从表1可知，增加模板用量，催化剂的比表面积和孔容也相应增加。当聚多巴胺改性的海泡石和三聚氰胺质量比为2∶1时，催化剂foam-CN-2的比表面积达到了389.2 m2/g，约为体相氮化碳的20倍。高比表面积的中空氮化碳不仅能有效的改善多相光催化反应的传质扩散过程，同时也能增加催化剂的表面反应活性位，有助于光催化活性的提高[27]。图1E是foam-CN-2（without DPA）样品的TEM照片。从图1E可见，未进行聚多巴胺改性的海泡石作为模板制备的氮化碳，虽然也存在一些空腔结构，但同时也存在着团聚较严重的块状结构，这可能是由于未改性的海泡石模板与氮化碳前驱体之间的结合较差所致。进一步从氮气吸附脱附曲线（图2）及表1的样品的比表面积可知:在相同模板用量的情况下，未经多巴胺改性的海泡石制备出的氮化碳foam-CN-2（without DPA）的比表面积，仅为同样条件下多巴胺改性后的海泡石制备的氮化碳的比表面积20%。这表明聚多巴胺改性处理，有利于三聚氰胺前驱物附着在海泡石模板表面。聚多巴胺起到“粘附剂”的作用。