钴掺杂多孔石墨相氮化碳/磷化镍复合材料的制备及其光催化产氢性能增强研究

本文通过水辅助热聚合法成功制备了钴掺杂多孔g-C3N4（CoCN），并构建Ni2P/CoCN复合材料。研究表明，钴掺杂拓宽了光吸收范围并优化能带结构，磷化镍（Ni2P）作为助催化剂显著提升载流子分离效率，使产氢速率达1428.7 μmol·g?1·h?1，为开发高效非贵金属光催化剂提供了新思路。

　　

Highlight
本研究采用一步水辅助热聚合法制备了钴掺杂多孔g-C₃N₄（CoCN），通过微观结构和电子特性的双重调控显著提升光催化产氢性能。钴掺杂不仅扩展材料光吸收范围，还诱导导带负移增强光生电子还原能力。

结构形貌分析
XRD图谱显示（图1a），所有样品在12.8°和27.5°处均出现g-C₃N₄特征峰，分别对应(100)晶面（三均三嗪结构单元）和(002)晶面（层间堆叠）。值得注意的是，CoCN的(002)峰向高角度偏移，表明钴成功掺入晶格引起层间距收缩。

结论
钴掺杂多孔g-C₃N₄（CoCN）比表面积达159.08 m²·g^?1，产氢速率541.80 μmol·g^?1·h^?1，较未掺杂样品提升15倍。与Ni₂P复合后性能进一步飞跃，归因于三者协同效应：多孔结构提供高比表面积，钴掺杂优化能带，Ni₂P加速电子转移并抑制复合。