rGO/TiO₂/g-C₃N₄复合气凝胶

吸附-光催化协同，一次去除92%

三维结构实现高吸附与光催化降解的协同，去除效率远超单一组分，且易于回收复用。

Yucao, Yuan · Niu, Yongqiang · 许红亮 · Fang, Cheng · 刘雯 · Song, Bo · 李明亮 · 邵刚 · 卢红霞 · 王海龙 · 张锐

Ceramics International 2025

具体参数

RhB去除率

{'zh': '92.19', 'en': '92.19'} %

协同反应速率常数

{'zh': '0.0273', 'en': '0.0273'} min⁻¹

技术优势

协同效率远超单独作用

吸附-光催化协同速率常数高于各自的纯吸附速率常数或纯光催化降解速率常数，表明两种机制的协同放大效应。

大幅超越块体氮化碳

最优组分CTG-2的协同速率常数是块体g-C₃N₄的11.38倍，归因于异质结与三维导电网络的协同增强电荷分离。

回收重用不费力

气凝胶块体可简单地从溶液中捞出，5次循环后去除率仍达85.15%，解决了粉末回收难题。

应用场景

• 气凝胶功能材料：将光催化活性组分嵌入气凝胶骨架，实现高效传质与光利用，拓展了气凝胶在水处理中的功能化应用。
• 光催化水处理：协同吸附与光催化，60分钟即可去除92.19%的罗丹明B，提供了一种快速降解水体有机污染物的可行方案。
• 复合催化材料：rGO/TiO₂/g-C₃N₄三元复合使光生载流子分离效率大幅提高，协同速率常数是单一材料的数倍，为复合催化剂设计提供了新范例。
• 环境修复材料：三维气凝胶易于回收且循环稳定，可直接投入污染水体进行吸附-光催化协同修复，操作简便，环境适用性强。