[發明專利]一種Sn@C@g?C3N4納米復合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201610397220.1
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN106077688B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 劉先國;趙成云;陳浩;孫玉萍
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B22F9/14
• 分類號: B22F9/14;B22F1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種Sn@C@g-C₃N₄納米復合物及其制備方法。

背景技術

當前經濟社會快速發展，環境污染問題嚴重影響人類的生存和發展。光催化技術能吸收太陽能降解和礦化環境中的污染物，將太陽能轉化為可儲存的氫能，因此在解決能源和環境問題方面有著重要的應用前景。光催化技術的核心是高效光催化材料的設計與合成。g-C₃N₄是一類似石墨結構的新型半導體，具有合適的半導體寬度(約2.7eV)、結構穩定、耐酸堿、無毒且生物兼容性好、成本低及易于化學改性等優點，已經被用于光催化合成反應、光催化降價污染物、光解水產氫和產氧以及氧化還原反應中。g-C₃N₄光生電子-空穴對分離效率低，從而導致光催化性能較低。異質結構有利于電子和空穴對的分離，從而提高量子效率。納米金屬粒子穩定性差、易團聚等缺陷限制其廣泛應用，然而與g-C₃N₄復合后，其較好的導電性能促進了電子轉移，增強了g-C₃N₄光催化活性。如：專利20120387276.0公開了一種Au/g-C₃N₄復合型微納米材料的制備方法。其采用的是將g-C₃N₄粉末加入氯金酸溶液中制成懸濁液，然后加熱，添加檸檬酸鈉，攪拌干燥，即得到Au/g-C₃N₄復合型微納米材料。專利201310606627.7公開了金屬/類石墨氮化碳復合物催化劑及其制備方法。其方法是將類石墨氮化碳制成溶液，在攪拌條件下加入硝酸銀，開啟光源，進行光還原，得到最終產物。專利201310220362.7公開了載Co介孔石墨相氮化碳可見光催化劑的制備方法和應用。該材料是先將單氰胺通過高溫焙燒，得到介孔石墨相氮化碳，然后將鈷的前驅體溶液浸入，并于馬弗爐內進行二次高溫焙燒，制得負載型催化劑 Co/g-C₃N₄。經檢索，Sn@C@g-C₃N₄納米復合物未見報道。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種Sn@C@g-C₃N₄納米復合物及其制備方法。

本發明提供了一種Sn@C@g-C₃N₄納米復合物，該納米復合物微觀結構為Sn@C核殼結構納米膠囊嵌入g-C₃N₄納米片中，該納米膠囊的粒徑為5～100nm。

本發明還提供了上述Sn@C@g-C₃N₄納米復合物的制備方法，該材料是利用等離子體電弧放電技術，在工作氣體下原位制備得到；其中：

采用石墨電極為陰極，錫-三聚氰胺粉末塊體為陽極靶材，陰極與陽極靶材之間保持2～30mm的距離；電弧放電的電壓為10～40V；工作氣體為氬氣和甲烷氣體。

所述陽極靶材為錫-三聚氰胺粉末塊體，將錫粉和三聚氰胺粉在壓強1MPa～1Gpa下壓制成塊體作為等離子電弧爐的陽極靶材材料，所述陽極靶材材料中錫所占的質量百分比為70～90％。

所述工作氣體氬氣的分壓為0.01～0.5MPa,甲烷氣體的分壓為0.01～0.3MPa。

相對現有技術，本發明的突出優點在于：

1)本發明首次制備出了Sn@C@g-C₃N₄納米復合物；

2)本發明制備過程條件簡單，易于控制，一次性生成產物，為Sn@C@g-C₃N₄納米復合物的實際應用提供了條件；

3)本發明所制備Sn@C@g-C₃N₄納米復合物，由于Sn@C的存在能較好地增加導電性能，促進了電子轉移，使Sn@C@g-C₃N₄納米復合物具有良好的光催 化活性，對于有機污染物降解提供了有效的解決方法。

附圖說明

圖1為本發明制備Sn@C@g-C₃N₄納米復合物的裝置示意圖；