近期，课题组毛辉麾副教授开发了一种多孔的Fe3O4@g-C3N4与硅烷偶联剂进行表面复合，获得一种具有均匀介孔结构，高比表面积和孔容量的磁性复合石墨相氮化碳材料。硅烷偶联剂改性工艺为复合材料提供足够的表面疏水性。同时,表面氨基有助于有效去除水中的油和金属离子。除了以这些功能为主要结构的Fe3O4@g-C3N4，边缘-NH2和桥式N在g-C3N4结构中与melon单元相连形成sp3杂化，电负性强，丰富的氮含量复合材料通过协同作用增强离子吸附能力。 此外，g-C3N4比普通碳材料更疏水。令人以外的是，合成的Fe3O4@g-C3N4复合物显示出良好的协同反应，作为水的多相Fenton催化剂和光催化剂污染控制。复合材料结构的存在提高了光生电子和空穴对的分离效率，加速了电荷转移速率并保持了Fe3O4的稳定性。光活化电子的转移加快了铁的化合价转变速率，同时增强羟自由基浓度和pH值抗阻能力。 同样值得注意的是Fe3O4@g-C3N4复合材料的疏水性表面增强其光催化性能。
本课题主要完成人为硕士研究生张青和程飞，该工作以Magnetically Separable Mesoporous Fe3O4@g‑C3N4 as a Multifunctional Material for Metallic Ion Adsorption, Oil Removal from the Aqueous Phase, Photocatalysis, and Effiffifficient Synergistic Photoactivated Fenton Reaction发表在Ind. Eng. Chem. Res. 2022, 61, 8895−8907上，全文链接https://doi.org/10.1021/acs.iecr.2c01304
