Mxene/g-C3N4二維光催化材料的制備及其處理水中Cr（VI）的性能研究*

羅大芳，葉元順，車曉艷，趙志欣，余聯鳳

（中國冶金地質總局 昆明地質勘查院 測試中心，云南 昆明 650203）

工業廢水不僅包含大量的有機污染物（如有機染料、酚類、聯苯類、農藥、化肥、增塑劑、洗滌劑、藥品等），還有多種重金屬離子。其中，六價鉻Cr（VI）是地表水和地下水中常見的重金屬污染物，廣泛存在于電鍍、印刷、染料、拋光、皮革等行業。由于六價鉻Cr（VI）具有高毒性、強誘變致癌性及化學穩定性，對人類和自然環境危害極大[1,2]。而三價鉻Cr（III）的毒性很小，約為六價鉻Cr（VI）的千分之一。因此，將六價鉻Cr（VI）還原為三價鉻Cr(III)是處理含鉻廢水的有效途徑。

在各種用于六價鉻Cr（VI）控制的物理、化學和生物技術中，光催化氧化是一種利用太陽能轉換為化學能的環保技術[3-5]。在光催化還原六價鉻Cr（VI）反應中，光催化劑吸收太陽能產生光生電子和光生空穴。由于光生電子具有強的還原能力，可以直接將有毒的六價鉻Cr（VI）還原為低毒性的三價鉻Cr（III）[6]。該反應可以在室溫下進行，具有操作簡單、反應條件溫和、無二次污染且能利用太陽能的優點，已成為污水凈化領域最具潛力的一項技術，受到越來越多的關注和應用。

石墨相氮化碳（graphitic carbon nitride,g-C3N4）作為一種非金屬型光催化劑，因具有平面二維結構、良好的化學穩定性、較窄的禁帶寬度和合適的價帶導帶電位，備受國內外學者的關注。但作為單一的光催化劑，g-C3N4因缺少表面活性位點和較高的光生載流子復合幾率，限制了其應用前景。因此，進一步提高g-C3N4的光催化性能成為急需解決的問題[7-9]。……