于鵬飛，汪 劍，雷 鳴

(1. 中國海洋大學 環(huán)境科學與工程學院，山東 青島 266100；2. 青島市排水運營服務中心，山東 青島 266000；3. 青島市城市排水監(jiān)測站，山東 青島 266000；4. 青島市政務服務和公共資源交易中心，山東 青島 266032)

0 引 言

水資源短缺和水環(huán)境污染是全球面臨的兩個重大環(huán)境問題。隨著我國經濟的高速發(fā)展，水環(huán)境污染問題尤為突出，有機污染物、重金屬廢水等過量排放到水體，嚴重影響了人們的生命健康。在眾多點污水處理技術中，光催化因可以直接利用太陽能、反應條件溫和、能耗低、無二次污染、能降解幾乎所有的有機污染物甚至還原重金屬離子等優(yōu)點，被認為是緩解能源危機、解決環(huán)境問題的可持續(xù)發(fā)展的技術之一[1-2]。迄今為止，人們已經開發(fā)了多種高效的光催化材料體系，并成功地用于空氣、水的凈化處理中[3-4]。

作為非金屬型碳基光催化劑的一種，類石墨相氮化碳C3N4，因具有較窄的禁帶寬度、合適的價帶/導帶位置、二維層狀結構、良好的穩(wěn)定性等優(yōu)點，受到了研究者們的高度關注[5-7]。但C3N4存在著光生載流子復合幾率高和表面缺少足夠多的反應活性位點，使得其光催化性能偏低，極大地限制了其在光催化領域的實際應用。研究人員通過將C3N4與其他光催化劑復合，或者將助催化劑負載到C3N4表面，構建復合光催化劑，實現(xiàn)了光生載流子的有效抑制和光催化性能的提升。如Dong等[8]在溶劑熱合成Fe3O4/C3N4基礎上，通過光照沉積法將Ag納米顆粒擇位沉積到C3N4表面，Ag和Fe3O4的協(xié)同作用可以增強光譜吸收范圍，并促進光生載流子的分離，從而顯著增強C3N4光催化降解污水中四環(huán)素的性能。如Liao等[9]將氧化石墨烯和三聚氰胺一起熱分解合成石墨烯/C3N4復合光催化劑，石墨烯的負載可以促進光生電子從C3N4表面遷移至石墨烯表面，從而增強C3N4光催化降解乙二酸的性能。如Huang等[10]在合成介孔C3N4的基礎上，通過水熱法將MnIn2S4負載到C3N4表面，得到了Z型MnIn2S4/C3N4復合光催化劑，使得光生載流子的復合得到了有效的抑制，增強了光催化降解污水的性能。

眾所周知，一個光催化反應的基本步驟主要有3步：(1)光催化劑吸收太陽光產生光生電子-空穴對；(2)光生電子和光生空穴在光催化劑中的分離和傳輸；(3)遷移到表面的光生電子通過還原反應產生氫氣。因此，對于光催化技術的核心光催化劑而言，想要實現(xiàn)高效光催化制氫，除了光催化劑需要吸收盡可能多的太陽光(即窄的禁帶寬度)，還需要抑制光生載流子的復合并降低表面反應的活化能[11-12]。因此，光催化劑想要實現(xiàn)高效凈化污水，除了需要吸收盡可能多的太陽光(即窄的禁帶寬度)，還需要抑制光生載流子的復合并降低表面反應的活化能。此外，大的比表面積也有利于污染物分子在光催化劑表面的吸附和脫附。本文在溶劑熱合成石墨烯/C3N4基礎上，利用水作為還原劑在較低的溫度下將超細納米顆粒的Pt負載到石墨烯/C3N4表面，構建0D-2D-2D結構的Pt/石墨烯/C3N4復合光催化劑。該復合光催化劑的結構優(yōu)勢在于：(1)與光照還原、H2或NaBH4還原等方法不同，低溫下利用水作為還原劑得到的Pt具有更小的粒徑，可以更大程度上提高Pt原子的催化效應和還原性能；(2)Pt和石墨烯的協(xié)同作用可以有效促進光生電子從C3N4遷移到Pt或者石墨烯表面，與Pt/C3N4或石墨烯/C3N4相比，光生載流子的分離效率更高；(3)石墨烯的引入，可以提高復合光催化劑的比表面積，為光催化反應提供更多的吸附位點和反應位點。因此，Pt/石墨烯/C3N4復合光催化劑在可見光下表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化性能及穩(wěn)定性，包括降解羅丹明B(RhB)和還原Cr(Ⅵ)。

1 實 驗

1.1 催化劑制備

石墨相C3N4利用熱分解三聚氰胺的方法制備，具體步驟如下：稱取10 g三聚氰胺放入到50 mL帶蓋子的陶瓷坩堝中，以5 K/min的升溫速率在馬弗爐中加熱至823 K。在此溫度下保溫2 h，隨后自動降溫至室溫。取出后，將黃色的塊狀物手動研磨至粉體，得到體相的石墨相C3N4。

石墨烯/C3N4采用溶劑熱法制備，具體步驟如下：稱取一定含量的氧化石墨烯GO(南京先豐納米)和200 mg的C3N4粉體加入到80 mL的乙二醇EG中，超聲60 min得到均勻的懸浮液。然后將懸浮液轉移至100 mL帶聚四氟乙烯內膽的反應釜中，在424 K下反應16 h。通過溶劑熱反應，可以將氧化石墨烯還原為石墨烯，并與C3N4一起構成2D-2D復合結構的石墨烯/C3N4。在石墨烯/C3N4中，根據(jù)石墨烯含量(0.5%～10%(質量分數(shù)))的不同，簡寫為G0.5/C3N4、G1/C3N4、G3/C3N4、G5/C3N4和G10/C3N4。

Pt在C3N4和石墨烯/C3N4表面的負載采用低溫液相還原法制備，利用水作為還原劑[13]，具體步驟如下：稱取 300 mg的C3N4或石墨烯/C3N4粉體加入到60 mL的去離子水中，然后加入一定量的H2PtCl6水溶液，在343 K溫度下攪拌反應6 h。在反應過程中，H2PtCl6會被水還原劑還原成低價態(tài)的Pt，并負載于C3N4或石墨烯/C3N4表面。將反應后的懸浮液經過離心、洗滌和冷凍干燥后得到Pt/C3N4或Pt/石墨烯/C3N4粉體。在Pt/C3N4中，Pt的含量固定在0.5%(質量分數(shù))，簡寫為Pt0.5/C3N4。在Pt/石墨烯/C3N4中，石墨烯的含量固定為3%(質量分數(shù))，Pt的含量從0～2%(質量分數(shù))。根據(jù)Pt含量的不同，Pt/石墨烯/C3N4依次簡寫為Pt0.1/G3/C3N4、Pt0.3/G3/C3N4、Pt0.5/G3/C3N4、Pt0.7/G3/C3N4和Pt1.0/G3/C3N4。

1.2 結構表征

樣品的物相分析采用Bruker D8 Advanced型X射線衍射儀來表征，具體條件為：銅靶(Cu Kα，λ=0.154 nm)，工作電壓40 kV，電流40 mA。

樣品的比表面積采用Micrometrics的ASAP 2020型全自動化學物理吸附儀測定，利用氮氣作為吸附物質，在液氮溫度下發(fā)生吸附來測定比表面積。

樣品的電子結構采用ESCALAB 250型X射線光電子能譜儀來測定，鋁靶(K=1486.6 eV)，以C 1s結合能284.6 eV為參考。

樣品的拉曼光譜(Raman)在InVia型顯微共焦拉曼光譜儀上表征，激發(fā)波長為514.5 nm。

樣品的光致發(fā)光光譜(Photoluminescent, PL)在FLUOROLOG-3-TAM 熒光分光光度計上測得，激發(fā)波長為365 nm。

樣品的表面形貌采用JEOL 2010型高分辨電子顯微鏡在200 kV條件下分析。

1.3 催化性能考察

光催化實驗在雙層玻璃反應系統(tǒng)中進行，中間的夾層水套可以通回流水，以消除反應中的熱效應。光催化光源采用北京泊菲萊的PLS-SXE300D型氙燈，氙燈發(fā)射的光源經過UVCUT420型濾光片后為可見光。在本文中，我們采用RhB和Cr(Ⅵ)為模型化合物，來模擬Pt/石墨烯/C3N4光催化劑降解污水的性能。

光催化降解RhB的實驗如下：配置一瓶濃度為8×10-4mol/L的RhB水溶液，避光保存。準確量取上述RhB溶液5 mL，注入到雙層玻璃反應系統(tǒng)中，加入95 mL的去離子水，RhB的初始濃度為40 μmol/L(或19 mg/L)。然后加入100 mg的光催化劑粉末，在磁力攪拌器的作用下催化劑粉末均勻懸浮于RhB溶液中。光催化反應前，在無光照的情況下攪拌30 min，保證RhB分子在光催化劑表面達到飽和吸附，然后打開回流水和光源，開始光催化反應，并開始計時。每隔一段時間，從反應器中取溶液1 mL，離心分離后，對清液中RhB的濃度通過紫外-可見-近紅外分光光度計(日立UH4150型)進行測定。

光催化降解Cr(Ⅵ)的實驗如下：選擇pH值為2.0的初始濃度為10 mg/L的K2Cr2O7溶液為研究對象。稱取100 mg的光催化劑粉體，加入到120 mL K2Cr2O7溶液中，Cr(Ⅵ)離子的初始濃度為20 mg/L。在避光的條件下攪拌30 min以達到吸附飽和后，開始光催化反應。每隔一段時間，取2 mL溶液離心后，將上層清液通過二苯碳酰二肼顯色法對其進行顯色，并在紫外-可見-近紅外分光光度計上進行測定Cr(Ⅵ)的含量。

光催化劑的穩(wěn)定性通過重復實驗來評估。每輪反應結束后，通過過濾、洗滌，將光催化劑取出后，重新加入到RhB溶液或者K2Cr2O7溶液中進行光催化反應。

2 結果與討論

2.1 XRD分析

石墨相C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4復合光催化劑的XRD譜圖如圖1所示。對于C3N4，位于12.7°和27.7°處的衍射峰對應于C3N4的(100)和(002)晶面，前者屬于堆疊的共軛芳香環(huán)，而后者則是平面排列的三均三嗪狀結構單元，表明石墨相氮化碳的形成[14]。與C3N4相比，在G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4譜圖中，Pt和石墨烯的復合并沒有改變C3N4的晶體結構，衍射峰的位置和強度幾乎沒有改變，同時也未觀察到Pt或者石墨烯的衍射峰，這與它們含量很低以及均勻負載有關。

圖1 C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3C3N4的XRD譜圖

2.2 BET分析

圖2為C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4樣品的氮氣吸附-脫附等溫線和孔徑分布圖，相應的比表面積數(shù)據(jù)列于表1。在相對壓力值約為0.5-0.95范圍內吸附曲線的突增伴隨著脫附曲線的陡降，形成了明顯的回滯環(huán)。根據(jù)IUPAC的分類，C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4等溫線所顯示的H3式回滯環(huán)為典型的II型等溫曲線，表明石墨烯和Pt的負載并沒有改變的吸附-脫附性質。樣品中孔結構不規(guī)整，這主要是因為C3N4二維層狀結構的特點。根據(jù)表1，C3N4樣品的比表面積為37.7 m2/g，與石墨烯復合后，比表面積顯著增加，當石墨烯含量達到10%(質量分數(shù))時，比表面積增加至90.4 m2/g。當Pt負載到G3/C3N4后，比表面積有所增加。比表面積的增加能夠在光催化反應中提供更多的吸附位和反應位[15]，從而有利于光催化性能的提升。C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3C3N4樣品的孔徑分布情況差別不大，位于3～5 nm之間，主要為3.6～3.9 nm的介孔。

圖2 C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3C3N4樣品的氮氣吸附-脫附等溫線(a)和孔徑分布圖(b)

表1 Pt/石墨烯/C3N4復合光催化劑的性能

2.3 XPS分析

為了分析Pt/石墨烯/C3N4復合光催化劑中Pt和石墨烯的電子結構，我們對Pt0.5/G/C3N4和氧化石墨烯GO樣品的Pt、C進行了XPS分析，如圖3(a-c)所示。對于GO的C 1s，結合能位于284.8、286.8、287.7和289.4 eV處的信號分別對應于C—C、C—O、CO和O—CO，其中大部分為碳的含氧功能團[16]。當GO通過溶劑熱反應后，含氧功能團的強度明顯減弱，表明GO表面大部分的含氧官能團已經被還原，形成石墨烯(或者還原氧化石墨烯)。對于Pt 4f譜圖，可以分成Pt0和Pt2+的信號峰，分別對應于71.3和74.4 eV，72.2和75.4 eV。水作為一種弱還原劑，可以在較低的溫度下(343 K)將Pt4+還原成Pt0和Pt2+，其中Pt0占61%。金屬態(tài)Pt0和氧化態(tài)Pt2+的共存有利于光生載流子的遷移和分離[17]，因為前者可以充當還原型助催化劑吸引光生電子的遷移，而后者則是很好的氧化型助催化劑，促使光生空穴從C3N4向Pt2+的遷移。

圖3 GO中C 1s(a), Pt0.5/G3/C3N4中C 1s(b)和Pt 4f(c)的XPS譜圖以及Raman譜圖(d)

2.4 Raman分析

利用拉曼光譜來分析氧化石墨烯GO和溶劑熱還原后的石墨烯的電子結構，如圖3(d)所示。對于氧化石墨烯GO，1 591和1 350 cm-1處的特征峰分別對應于石墨烯的G帶和D帶，前者代表一階的散射E2g模式，而后者是結晶結構紊亂程度的反映[18]。氧化石墨烯GO經過溶劑熱還原后，ID/IG的值增大[19]，從0.88增加至1.1，表明氧化石墨烯GO中的大部分含氧功能圖已經被還原，GO被還原成石墨烯。氧化石墨烯還原成石墨烯后，可以提高其導電率，從而有利于光生載流子在Pt/石墨烯/C3N4中的遷移和傳輸，因此可以充分發(fā)揮石墨烯作為優(yōu)良二維層狀材料的結構優(yōu)勢。

2.5 形貌分析

圖4為C3N4和Pt0.5/G3/C3N4樣品的TEM圖片及粒徑分布。根據(jù)圖4(a)，C3N4為二維層狀結構，但團聚比較嚴重。對于Pt0.5/G3/C3N4樣品，石墨烯和C3N4形成2D-2D共存的二維層狀復合結構，兩者之間形成良好的界面，有利于光生載流子的傳輸遷移。石墨烯的負載可以促使石墨烯/C3N4的表面電荷發(fā)生重排，電子傾向于聚集在N位。由于N的電負性大于C，因此Pt 更容易與C3N4上的N發(fā)生配位，形成Pt-N配位鍵。從圖4(b)可以看出，被水還原的Pt納米顆粒傾向于負載在C3N4表面，且分布均勻、不易團聚。根據(jù)圖4(c)的晶格條紋，0.24 nm對應于面心立方結構Pt的(111)晶面。經過統(tǒng)計，負載在石墨烯/C3N4表面的Pt，其平均粒徑為1.5 nm。這種超細顆粒的納米Pt可以提高Pt原子在催化反應中的利用率，從而有利于光催化性能的提高。

圖4 C3N4的TEM圖片(a)，Pt0.5/G3/C3N4樣品的TEM(b)和HRTEM(c)圖片，以及Pt在Pt0.5/G3/C3N4樣品中的粒徑分布(d)

為了更深入地觀測樣品的微結構，Pt0.5/G3/C3N4樣品的C、N和Pt元素的mapping如圖5所示。可以看出，C、N和Pt元素均勻地分散在復合物表面，說明Pt和石墨烯均勻地負載在C3N4表面，形成0D-2D-2D的異質結復合結構。通過采集元素分布圖得到的Pt原子含量為0.46%(質量分數(shù))，與理論值(0.5%(質量分數(shù)))非常接近，表明H2PtCl6前驅體基本上都被水還原并負載在石墨烯/C3N4表面，得到了Pt/石墨烯/C3N4復合光催化劑。

圖5 Pt0.5/G3/C3N4樣品的元素mapping圖

2.6 光催化降解污水性能

城市污水包括工業(yè)廢水和生活污水，其成分復雜，主要為有機染料、重金屬離子、農藥、抗生素等。在本文中，我們選擇有機染料RhB和重金屬離子Cr(Ⅵ)作為模型化合物，來考察Pt/石墨烯/C3N4光催化降解污水的性能。

圖6為Pt/石墨烯/C3N4在可見光下光催化降解RhB的性能，RhB的初始濃度為40 μmol/L(或19 mg/L)。首先，根據(jù)圖6(a)，經過30 min的吸附，RhB的初始濃度有小幅下降。根據(jù)表1，比表面積越大，越有利于RhB分子在催化劑表面的吸附。對于G10/C3N4樣品，RhB的初始濃度下降了7%。在不加入光催化劑的條件下，RhB在60 min的自降解反應后，濃度將降低了5%，表明RhB是一種在可見光下很穩(wěn)定的有機染料，很難被太陽光降解。經過60 min的可見光反應后，對于C3N4、G0.5/C3N4、G1/C3N4、G3/C3N4、G5/C3N4和G10/C3N4，RhB的降解率分別為25%、48%、57%、66%、62%和54%，表明光催化劑的存在通過光催化反應加速了RhB的降解，同時石墨烯的負載可以提高C3N4光催化降解RhB的性能。但是，過量石墨烯的負載不利于光催化性能的增強。一方面，石墨烯與C3N4復合形成石墨烯/C3N4后，石墨烯在發(fā)揮其結構優(yōu)勢的基礎上會對可見光形成競爭吸附，過量石墨烯的負載影響了CaIn2S4對可見光的吸附，從而無法為光催化反應提供足夠多的光生載流子，因而光催化性能降低。另一方面，盡管石墨烯負載量超過3%后，石墨烯/C3N4光催化降解RhB的性能會降低，但活性仍然明顯高于單一的C3N4。

我們在G3/C3N4的基礎上，進一步負載貴金屬Pt納米顆粒，來研究Pt/石墨烯/C3N4光催化降解RhB的性能，如圖6(b)所示。經過60 min的可見光反應后，對于G3/C3N4、Pt0.1/G3/C3N4、Pt0.3/G3/C3N4、Pt0.5/G3/C3N4、Pt0.7/G3/C3N4和Pt1.0/G3/C3N4，RhB的降解率分別為66%、79%、87%、97%、90%和85%。Pt的負載可以進一步增加復合光催化劑降解RhB的性能，這是因為Pt/石墨烯/C3N4之間形成的0D-2D-2D異質結復合結構更加有利于光生載流子的遷移傳輸，同時Pt0具有更低的還原反應活化能，能提高遷移到其表面的光生電子的還原能力。

光催化降解有機污染物的反應通常可以用Langmuir-Hinshelwood動力學模型來解釋，我們將圖6(a)和圖6(b)轉換為ln(C0/C)-t的關系圖，發(fā)現(xiàn)它們都滿足一級反應的特征。通過擬合可以得到它們光催化降解RhB的表觀一級反應速率常數(shù)k，如圖6(c)和表1所示。對于C3N4，其速率常數(shù)僅為0.0045 min-1。當加入3%的石墨烯后，G3/C3N4的速率常數(shù)提升至0.0176 min-1。當0.5%(質量分數(shù))的Pt負載到G3/C3N4表面后，Pt0.5/G3/C3N4的速率常數(shù)進一步提升至0.0562 min-1，分別是C3N4和G3/C3N4的12.5和3.2倍。作為對比，Pt0.5/C3N4光催化降解RhB的速率常數(shù)只有0.0087 min-1，不僅遠低于Pt0.5/G3/C3N4樣品，還比G3/C3N4樣品低。因此，超細納米顆粒Pt的負載以及Pt與石墨烯的協(xié)同作用是Pt/石墨烯/C3N4高效光催化降解RhB的關鍵。

Pt0.5/G3/C3N4光催化降解RhB的穩(wěn)定性如圖6(d)所示。經過5輪光催化反應后，RhB的降解從97%降至90%，仍保持了較好的光催化穩(wěn)定性。光催化降解性能的下降主要是因為降解過程中生成的大量中間產物吸附Pt0.5/G3/C3N4表面，沒有來得及完全礦化。

圖6 (a)為不同石墨烯含量的石墨烯/C3N4光催化降解RhB的性能，(b)為不同Pt含量的Pt/石墨烯/C3N4光催化降解RhB的性能，(c)為光催化降解RhB的表觀一級反應速率常數(shù)，(d)為Pt0.5/G3/C3N4光催化降解RhB的穩(wěn)定性

在上述工作基礎上，我們進一步考察了C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4在可見光下光催化還原Cr(Ⅵ)的性能，Cr(Ⅵ)的初始濃度為20 mg/L，溶液pH為2.0，如圖7所示。根據(jù)圖7(a)，經過80 min的可見光反應，Cr(Ⅵ)的濃度僅降低了3%，說明Cr(Ⅵ)比RhB更難被太陽光直接還原。加入光催化劑后，Cr(Ⅵ)的濃度下降很多。對于C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4，80 min光催化反應后Cr(Ⅵ)的降解率分別為36%、63%和94%。ln(C0/C)-t的關系圖如圖7(b)所示，都滿足一級反應的特征，其表觀一級反應速率常數(shù)分別為0.00081、0.0049和0.0119 min-1。對于Pt0.5/G3/C3N4，還原Cr(Ⅵ)的速率常數(shù)分別是C3N4和G3/C3N4的14.7和2.4倍。Pt0.5/G3/C3N4在可見光下也表現(xiàn)出較好的光催化穩(wěn)定性，經過4次光催化反應后，Cr(Ⅵ)的還原率為83%。

圖7 (a)為C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4還原Cr(Ⅵ)的性能，(b)為ln(C0/C)與反應時間t的關系圖，(c)為表觀一級反應速率常數(shù)，(d)為Pt0.5/G3/C3N4光催化還原Cr(Ⅵ)的穩(wěn)定性

2.7 光催化增強機制

由于載流子的復合能夠產生熒光發(fā)射，因此熒光光譜分析(PL)被廣泛用于研究光催化反應過程中光生電子-空穴的俘獲和遷移[20]。如圖8(a)所示，在365 nm激發(fā)光下，C3N4的熒光發(fā)射峰位于455 nm處，該發(fā)射峰的位置與C3N4的禁帶寬度基本一致。當石墨烯、以及Pt和石墨烯負載到C3N4表面后，該發(fā)射峰的強度顯著降低。其中，Pt0.5/G3/C3N4表現(xiàn)出最弱的發(fā)射峰強度，說明在Pt0.5/G3/C3N4中，Pt和石墨烯的協(xié)同作用有效抑制了光生載流子的復合。

根據(jù)上述結構表征和光催化性能測試結果，我們對Pt/石墨烯/C3N4光催化降解污水的機理進行了探討，如圖8(b)所示。在可見光激發(fā)下，C3N4的價帶和導帶會分別產生光生電子和光生空穴。一方面，在Pt/石墨烯/C3N4的0D-2D-2D異質結復合結構中，由于Pt0和石墨烯的費米能級都低于C3N4的導帶電位，C3N4導帶上的光生電子會傾向于遷移到Pt0或者石墨烯的表面，從而在其表面發(fā)生還原反應。同時，C3N4價帶上的光生空穴會傾向于遷移到Pt2+的表面，并在其表面發(fā)生氧化反應。因此，Pt和石墨烯的負載能有效抑制光生載流子的復合，促進光生載流子的遷移和傳輸。另一方面，我們通過低溫水還原，將H2PtCl6還原為超細納米顆粒的Pt，并均勻地負載到石墨烯/C3N4表面，且不易團聚，可以充分發(fā)揮Pt的催化特性，提高Pt原子的利用率。此外，Pt和石墨烯的負載還可以提高復合光催化劑的比表面積，為光催化反應提供更多的吸附位和反應位。因此，Pt/石墨烯/C3N4在可見光下表現(xiàn)出良好的光催化性能，包括降解RhB和還原Cr(Ⅵ)。

圖8 C3N4、G3/C3N4和Pt0.5/G3/C3N4的PL光譜(a)和Pt/石墨烯/C3N4復合光催化劑的光催化增強機制(b)

3 結 論

(1)在制備石墨烯/C3N4的基礎上，我們利用水作為還原劑將貴金屬Pt負載到石墨烯/C3N4表面，構建具有0D-2D-2D結構的Pt/石墨烯/C3N4復合光催化劑。

(2)Pt和石墨烯的協(xié)同作用，可以有效抑制光生載流子的復合、提高比表面積。

(3)超細納米顆粒Pt的沉積，可以大幅提高Pt原子的利用率，增強Pt的催化性能。

(4)Pt0.5/G/C3N4復合光催化劑表現(xiàn)出良好的光催化性能和穩(wěn)定性，降解RhB和還原Cr(Ⅵ)的表觀一級反應速率常數(shù)分別為0.0562 和0.0119 min-1，分別是C3N4的12.5和14.7倍。