[發(fā)明專利]一種Ag基三維海膽狀E-g-C3N4/TiO2復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711478097.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108212190A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周藝;趙大偉;向燁;武菀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J37/10;B01J35/08
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

本發(fā)明提供一種Ag基三維海膽狀E?g?C₃N₄/TiO₂復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明首先采用硫脲通過程序升溫煅燒得到石墨相碳三氮四(g?C₃N₄),通過超聲波細(xì)胞破碎儀處理得到薄層g?C₃N₄，再將溶劑熱反應(yīng)制備的三維海膽TiO₂、薄層g?C₃N₄、硝酸銀和二水檸檬酸鈉經(jīng)水熱反應(yīng)得到表面修飾的Ag基三維海膽狀E?g?C₃N₄/TiO₂復(fù)合材料。本發(fā)明提供的Ag基三維海膽狀E?g?C₃N₄/TiO₂微球直徑在1.5～3.0μm，光電性能優(yōu)良，光降解速率較高，可應(yīng)用于降解污染物、產(chǎn)氫等多個(gè)領(lǐng)域，且本發(fā)明提供的制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種Ag基三維海膽狀E-g-C₃N₄/TiO₂復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著能源危機(jī)和環(huán)境問題日益受到關(guān)注，如何保持可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為全球人類的共識(shí)。在當(dāng)前解決能源危機(jī)的途徑中，利用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物能源是一種較為主流的方式。但是，對(duì)于大多數(shù)國家而言，面對(duì)國內(nèi)眾多人口，不可能將寶貴的谷物資源轉(zhuǎn)化為生物燃料。同時(shí)，環(huán)境惡化也威脅著人類的健康和生命，其中化學(xué)物質(zhì)污染是當(dāng)前急需解決的污染之一。在眾多的化學(xué)污染物處理途徑中，常用的方式有：物理吸附富集、化學(xué)/電化學(xué)氧化還原、集中填埋等。雖然這些方法可以解決當(dāng)前的污染物，但是會(huì)造成二次污染及能源浪費(fèi)，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看是無法繼續(xù)應(yīng)用的。

伴隨著可持續(xù)發(fā)展成為人類社會(huì)的主流和科學(xué)研究積累的大量成果，過渡金屬氧化物做為一種優(yōu)良的光電轉(zhuǎn)化半導(dǎo)體材料不斷被研究。TiO₂因化學(xué)穩(wěn)定性高、熱力學(xué)穩(wěn)定、無毒、光電性質(zhì)優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)受到關(guān)注，成為研究熱點(diǎn)。

在眾多的TiO₂形貌中，相對(duì)于一維、二維的納米線、納米顆粒，三維海膽結(jié)構(gòu)TiO₂微球呈現(xiàn)出較好的光電轉(zhuǎn)化效率。目前，國內(nèi)外針對(duì)海膽結(jié)構(gòu)的無機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行了大量研究。無論是球-核結(jié)構(gòu)、蛋黃結(jié)構(gòu)的多種材料組成海膽結(jié)構(gòu)微球，還是空心結(jié)構(gòu)、單一結(jié)構(gòu)的一種材料組成的海膽結(jié)構(gòu)微球，在解決能源危機(jī)和環(huán)境污染等問題中，由于TOF和光利用效率低，距離實(shí)際應(yīng)用依舊需要很大的改進(jìn)。

因此，設(shè)計(jì)一種高光電轉(zhuǎn)化效率、寬光吸收范圍、抑制電子-空穴對(duì)復(fù)合的光催化復(fù)合材料，成為材料人迫在眉睫地問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種Ag基三維海膽狀E-g-C₃N₄/TiO₂復(fù)合材料的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種Ag基三維海膽狀E-g-C₃N₄/TiO₂復(fù)合材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法具體步驟如下：

步驟一：采用硫脲為原料，通過程序升溫制備得到g-C₃N₄；

步驟二：將步驟一中的g-C₃N₄碾磨后溶于去離子水，進(jìn)行破碎化處理，然后取上層乳黃色懸濁液置于蒸發(fā)皿中；

步驟三：將步驟二所得液體冷凍干燥，獲得薄層E-g-C₃N₄；

步驟四：取步驟三中的薄層E-g-C₃N₄溶于水超聲分散，得到A液；