摻銀修飾石墨相氮化碳聚丙烯腈納米纖維用于苯乙烯、芐基亞甲基和苯的可見光催化的選擇

DOI: 10.1021/acsanm.9b02559

采用靜電紡絲技術制備了聚丙烯腈納米纖維（PAN-NFs）負載銀納米粒子-石墨碳氮化物（Ag-NPs/g-C3N4）納米粒子催化劑。結構和形態研究表明，g-C3N4材料中的球形銀納米粒子在PAN納米纖維表面或PAN納米纖維中分散良好，不會發生團聚。開發了PAN/Ag NPs/G-C3N4 NFs在可見光下氧化苯乙烯、-CH2鍵合分子和苯等有機基質的催化性能。催化劑的可見光介導活性與g-C3N4表面的光活性有關。在苯乙烯氧化的情況下，PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs對環氧化物具有良好的選擇性，轉化率更高（98%）。此外，使用H2O2以99%的轉化率將乙苯氧化為苯乙酮。此外，當前材料還表明了苯(99%)被極好的C-H氧化成具有高選擇性的所需苯酚。PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs具有出色的介孔吸附性能。這種混合納米纖維還表現出增強的活性、優異的穩定性和可回收性。

圖1.乙苯可能的氧化產物

圖2.PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的制備示意圖

圖3.（a）Ag NPs/g-C3N4、（b）PAN NFs和（c）PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的XRD圖

圖4.（a）PAN NFs和（b）PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的全掃描光譜

圖5.（a）Ag NPs/g-C3N4、（b）PAN NFs和（c-d）PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的SEM顯微照片

圖6.（a-c）PAN/Ag NPs/g-C3N4的TEM圖像和（d）PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的EDAX光譜

圖7.重復利用的（a-b）PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的SEM圖，（c-d）重復利用的PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的TEM圖，（e）PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的EDAX光譜（f）PAN/Ag NPs/g-C3N4 NFs的XRD光譜