g-C₃N₄ /TiO₂复合汽车尾气光催化剂的组成设计与性能评价

周波超¹，崔 奥¹，吴鸿飞²，韩武松³，王 超^1*

(1. 北京工业大学 城市建设学部，北京100124; 2. 河北光太路桥工程总公司有限公司，河北 邯郸 056008;3. 邯郸市高速公路建设管理中心，河北 邯郸 056008)

摘　要：　随着汽车尾气对空气质量的负面影响日益严重，光催化技术在环保领域的应用逐渐受到重视。因此，基于二氧化钛(TiO2)和石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的光催化性能，制备了一种g-C₃N₄ /TiO₂复合光催化剂，旨在提高汽车尾气的降解效率，即：选用三聚氰胺(C3H6N6)、双氰胺(C₂H₄N₄)和尿素(CH₄N₂O)作为前驱体制备g-C₃N₄，通过质量损失和尾气降解实验分析筛选出最佳前驱体，并设计了不同质量比的g-C₃N₄ /TiO₂复合光催化剂;通过对比分析单体和复合光催化剂的光催化性能，确定了复合光催化剂的最佳质量比。实验结果表明：制备g-C3N4的最佳前驱体为C₃H₆N₆，当复合光催化剂的最佳质量比为C₃H₆N₆∶TiO₂=2∶1时，复合光催化剂的降解效率达到最佳;g-C₃N₄ /TiO2复合光催化剂在60 min内对HC、CO和NO_x的降解率分别为16.12%、16.87%和45.37%，其降解效率明显高于单体TiO₂。该研究结果为进一步优化光催化技术提供了有益的参考，有助于推动其在环保领域的应用和发展。

关键词：　光催化; 汽车尾气降解; TiO₂; 石墨相氮化碳