[發(fā)明專利]一種YF/g-C3

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810664568.1
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號(hào): CN108816266B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳志鴻;王新;馬歌
• 申請（專利權(quán)）人: 肇慶市華師大光電產(chǎn)業(yè)研究院
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;C02F1/30
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 任重

本發(fā)明公開了一種YF/g?C₃N₄復(fù)合材料，采用以下方法制備得到：取Y（NO₃）₃，Yb（NO₃）₃，Tm（NO₃）₃和Er（NO₃）₃混合，以水作為溶劑，再加入NaF形成懸濁膠體，經(jīng)過水熱反應(yīng)得到上轉(zhuǎn)換材料YF；然后將g?C₃N₄溶于HNO₃，得到膠狀懸浮混合液后調(diào)節(jié)pH至中性；最后將上述混合液中加入上轉(zhuǎn)換材料YF，并攪拌均勻，煅燒后得到Y(jié)F/g?C₃N₄復(fù)合材料。本發(fā)明通過對氮化碳進(jìn)行上轉(zhuǎn)換材料的摻雜處理，有效改善了氮化碳禁帶寬度較窄，對太陽光利用率不足的缺陷，制備出的復(fù)合材料對太陽光的吸收利用率更高，相比單純氮化碳具有更為優(yōu)異的光催化活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種YF/g-C₃N₄復(fù)合材料及其在光催化中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體材料由于可在相對溫和的條件下，例如無需外加能源，僅靠吸收太陽光工作，因而在有機(jī)污染物處理和能源轉(zhuǎn)換方面有很大的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Γ壳瓣P(guān)于半導(dǎo)體光催化劑的研究主要集中在解決能源短缺和環(huán)境污染的問題上。近年來，石墨烯型氮化碳(g-C₃N₄)由于其各種優(yōu)勢受到了廣泛的關(guān)注和研究：如光學(xué)帶隙(2.7eV)，可以對太陽光有很好的響應(yīng)，優(yōu)異的物理化學(xué)穩(wěn)定性，環(huán)保無毒等。一般來說，g-C₃N₄常被用作可見光光催化劑，它的吸收邊緣為460nm，可以吸收470-800nm的光。

根據(jù)斯托克斯定律，材料只能受到高能量的光激發(fā)，發(fā)出低能量的光，換句話說，就是波長短的頻率高的激發(fā)出波長長的頻率低的光。比如紫外線激發(fā)發(fā)出可見光，或者藍(lán)光激發(fā)出黃色光，或者可見光激發(fā)出紅外線。但是后來人們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)有些材料可以實(shí)現(xiàn)與上述定律正好相反的發(fā)光效果，于是稱其為反斯托克斯發(fā)光，又稱上轉(zhuǎn)換發(fā)光，而可以實(shí)現(xiàn)這種上轉(zhuǎn)換發(fā)光現(xiàn)象的材料則被稱為上轉(zhuǎn)換材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種YF/g-C₃N₄材料。

本發(fā)明通過對g-C₃N₄進(jìn)行上轉(zhuǎn)換材料的摻雜處理，在近紅外光子對半導(dǎo)體材料進(jìn)行激發(fā)時(shí)，上轉(zhuǎn)換材料可以通過連續(xù)的能量傳遞過程，將低能的近紅外光子轉(zhuǎn)為紫外和可見光子，屬于g-C₃N₄的光響應(yīng)波長區(qū)域，從而提高太陽光利用率，達(dá)到提高光催化反應(yīng)活性的目的。

本發(fā)明的另一目的在于提供所述YF/g-C₃N₄復(fù)合材料在光催化中的應(yīng)用。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種YF/g-C₃N₄復(fù)合材料，采用以下方法制備得到：

S1.取Y(NO₃)₃，Yb(NO₃)₃，Tm(NO₃)₃和Er(NO₃)₃混合，以水作為溶劑，再加入 NaF形成懸濁膠體，經(jīng)過水熱反應(yīng)得到上轉(zhuǎn)換材料YF；水熱反應(yīng)的溫度為150～200℃，時(shí)間為10～15h；

S2.將g-C₃N₄溶于HNO₃，得到膠狀懸浮混合液后調(diào)節(jié)pH至中性；