[發明專利]一種鎢酸亞錫摻雜二維石墨相氮化碳復合光催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201710126313.5
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106964388B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 梁倩;金杰;李忠玉
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
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本發明涉及一種鎢酸亞錫(α?SnWO4)摻雜二維石墨相氮化碳(g?C3N4)復合光催化劑的制備，包括步驟：鎢酸亞錫(α?SnWO4)的制備，二維石墨相氮化碳(g?C3N4)的制備和鎢酸亞錫摻雜二維石墨相氮化碳復合光催化劑的制備。本發明的有益效果是：該復合光催化劑制備過程簡潔且條件易于控制。根據結構表征和性能表征實驗，可以發現所制備的鎢酸亞錫摻雜二維石墨相氮化碳復合光催化劑具有化學性質穩定，形貌均勻，催化效率高等優點，又因其具有原料易得，且制備成本低廉等優點，所以其具有一定的研究和應用價值。

技術領域

本發明屬于納米材料制備及應用技術領域，涉及一種鎢酸亞錫摻雜二維石墨相氮化碳復合光催化劑的制備及其應用。

背景技術

隨著工業的進步，環境污染問題日益嚴重。光催化技術作為一種新型的環境污染治理手段以著漸引起了國內外科學家的廣泛研究。而新型有效的光催化劑的開發和利用卻是光催化技術的走向產業化的基石。在眾多的光催化劑中，石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作為一種新型可見光響應的有機聚合物光催化劑，具有化學性質穩定、低成本、無毒等優點。目前，其在光催化降解、光催化制氫等研究領域已被廣泛研究，并取得一系列標志性成果。但是，研究表明單一組份g-C₃N₄光催化劑的卻存在太陽能利用率低下，光生電子-空穴復合率高，量子效率低等問題。這些問題大大限制了g-C₃N₄光催化劑的應用與發展。因此，近年來，光催化劑的光催化性能改性研究已著漸成為光催化學科中的熱點。目前已知的改性方法包括：貴金屬沉積、半導體復合、非金屬摻雜，片層剝離以及孔結構等方法等方法。研究發現，類石墨相氮化碳具有一種片層狀氮化碳納米片堆疊而成的，若能成功的將這些堆疊的片狀剝離開則能有效的提高類石墨相氮化碳的比表面積，并且同時增加氮化碳的活性位點，減少光生載流子復合效率，從而提高氮化碳的光催化性能。另外，將兩種半導體進行復合的復合改性法能十分有效的提高光生電子和空穴分離效率，從而提高單一催化劑的光催化性能，最終，提高光催化效率。此外，若將片層剝離與構建復合體系方法相結合，必定能高效的提高類石墨相氮化碳的光催化效率。

近年來，研究發現鎢酸亞錫(α-SnWO₄)作為一種鎢酸鹽類(AWO₄型)光催化劑，且具有較窄帶隙能、較寬的可見光響應范圍、原材料豐富等優勢，已著漸在光催化領域受到研究者的重視。但單一的鎢酸亞錫光催化劑卻存在光催化效率低，比表面積小，吸附性能差等缺點。因此，我們以合成二維類石墨相氮化碳和鎢酸亞錫為基礎，將二維類石墨相氮化碳和鎢酸亞錫進行復合構建新型的復合光催化劑，不僅可以氮化碳和鎢酸亞錫的光響應性，吸附性能，比表面積，更可以有效的提高光生空穴的分離效率，進而提高光催化性能。因此，研究和開發這種新型的復合光催化劑是十分有意義的。目前，這種新型的鎢酸亞錫摻雜石墨相氮化碳復合光催化劑沒有相關報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：基于上述問題，本發明提供一種鎢酸亞錫摻雜二維石墨相氮化碳復合光催化劑的制備方法。

本發明解決其技術問題所采用的一個技術方案是：一種鎢酸亞錫摻雜二維石墨相氮化碳復合光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)二維石墨相氮化碳(g-C₃N₄)的制備：將碳氮源與膨松劑混合均勻后放入坩堝中，加熱至450～550℃，加熱4～6h，自然冷卻至室溫研磨后得到產物；