[發(fā)明專利]一種g-C3N4/Bi2O2CO3納米片復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810740457.4
• 申請(qǐng)日: 2018-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN108927196A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 啟東祥瑞建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J35/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種g?C₃N₄/Bi₂O₂CO₃納米片復(fù)合材料的制備方法，步驟如下：將三聚氰胺于坩堝中，放入馬弗爐中，升溫至500?510℃焙燒3?4h，冷卻得g?C₃N₄；將碳酸鈉加入去離子水中使pH為10.5?11.5，加入CTAB和g?C₃N₄，超聲40?50min；將五水硝酸鉍溶于硝酸后，攪拌下將此混合液滴入上述懸浮混合物，使pH為8.8?9.2，攪拌2.5?3.5h，離心分離，洗滌，干燥即得。該制備方法簡(jiǎn)便、快捷、易操作，制備的復(fù)合材料中Bi₂O₂CO₃以2D納米片形式分布在g?C₃N₄表面形成異質(zhì)結(jié)，具有優(yōu)異的光催化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種g-C₃N₄/Bi₂O₂CO₃納米片復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

解決能源短缺和環(huán)境凈化是科研工作者目前面臨的兩大重要任務(wù)，其中半導(dǎo)體光催化技術(shù)，由于它的非選擇性、低溫反應(yīng)性、非能源密集型等特點(diǎn)，成為基礎(chǔ)與應(yīng)用研究的熱點(diǎn)。近來，一種非金屬聚合半導(dǎo)體材料石墨型氮化碳（g-C₃N₄）日益受到重視，在有機(jī)合成、能量轉(zhuǎn)換、污染物處理、分解水制氫、太陽能電池、以及二氧化碳儲(chǔ)存等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景，這歸功于g-C₃N₄具有適中的帶隙能（～2.7eV）。二維結(jié)構(gòu)的g-C₃N₄為3-s-三嗪與其它半導(dǎo)體材料的接觸提供了良好的平面，例如：g-C₃N₄/BiIO₄、g-C₃N₄/MoO₃、g-C₃N₄/SnS₂等，從而形成二維納米異質(zhì)結(jié)，促進(jìn)光生電荷在界面發(fā)生轉(zhuǎn)移，有望提升其光催化性能。碳酸氧鉍作為半導(dǎo)體材料，在醫(yī)藥以及光催化等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用價(jià)值備受關(guān)注，但是由于其帶隙能較寬（～3.3eV），僅可用紫外光激發(fā)（＜5%太陽能）而限制其實(shí)際應(yīng)用，為此科研工作者做出了很多嘗試，如石墨包裹、非金屬摻雜及納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)建等，但是高成本及嚴(yán)格的反應(yīng)條件限制了其大規(guī)模應(yīng)用。催化劑中不同異質(zhì)結(jié)，能導(dǎo)致光生載流子在運(yùn)輸方向及重組速率等方面的不同，合理設(shè)計(jì)具有電荷快速傳遞、快速分離的異質(zhì)結(jié)以及研究異質(zhì)結(jié)對(duì)光生載流子的影響，是開發(fā)高效光催化劑的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種g-C₃N₄/Bi₂O₂CO₃納米片復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明通過下面技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種g-C₃N₄/Bi₂O₂CO₃納米片復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟：將15-25份三聚氰胺于坩堝中，將坩堝放入馬弗爐中，以8℃/min速率升溫至500-510℃焙燒3-4h，待坩堝冷卻至室溫后，得g-C₃N₄；將碳酸鈉加入90-100份去離子水中使pH為10.5-11.5，加入5-10份CTAB和10-20份g-C₃N₄，超聲處理40-50min達(dá)到分散均勻；將5-10份五水硝酸鉍溶于35-45份濃度為1mol/L的硝酸后，攪拌下將此混合液滴入上述懸浮混合物，使pH為8.8-9.2，攪拌2.5-3.5h后，離心分離，用去離子水和乙醇洗滌3-5次，65-75℃干燥47-49h，即得；各原料均為重量份。