[發明專利]一種石墨相氮化碳/氧化銀復合光催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201910267025.0
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109985651A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 陳潤澤;張惠靈;龔潔;蔣炘鑫;胡傳智;田立欣;周華;陳博彧
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立;姜展志

一種石墨相氮化碳/氧化銀復合光催化劑及其制備方法，石墨相氮化碳/氧化銀復合光催化劑的制備方法，包括如下步驟：1)將二氰二胺在450?650℃下煅燒得到g?C₃N₄；2)制備g?C₃N₄分散液，向g?C₃N₄分散液中加入氫氧化鈉和硝酸銀進行反應，得到粗產物，對粗產物進行洗滌、干燥處理得到Ag₂O/g?C₃N₄復合光催化劑。根據本發明的方法制備得到的Ag₂O/g?C₃N₄復合光催化劑具有良好的光催化活性和穩定性。

技術領域

本發明屬于光催化技術領域，具體涉及一種石墨相氮化碳/氧化銀復合光催化劑及其制備方法。

背景技術

太陽能是一種可再生清潔能源，在化石燃料日漸枯竭的情況下，太陽能已漸漸成為人類使用能源的重要組成部分。在可持續發展的趨勢下，光催化技術被證明是一種高效、綠色和有潛力的新興技術。光催化技術是一種基于半導體特殊的能帶結構所建立的一種技術，其核心是半導體光催化劑。然而研究人員發現目前研究的光催化劑是TiO₂，TiO₂的禁帶較寬(3.2eV)，僅能吸收小于387nm的紫外光，太陽能利用率低，且其載流子的復合率高，光催化效率低。太陽光譜由5％的紫外光，42-45％的可見光和50％以上的近紅外(NIR)光組成，然而目前研究的光催化劑，大多僅吸收紫外光，或者吸收一部分可見光，對太陽光的利用率低，從而限制了其大規模實際應用。為了充分利用太陽能，開發新型的具有優異的近紅外光響應的光催化劑具有重要的現實意義。

發明內容

本發明解決的技術問題為：本發明采用普通的化學合成法制備得到了半導體材料石墨相氮化碳(g-C₃N₄)和金屬化合物光催化劑氧化銀(Ag₂O)復合光催化劑Ag₂O/g-C₃N₄，在近紅外光下具有良好的光催化活性，提高了太陽光的利用效率。

本發明提供的具體解決方案包括如下步驟：

1)將二氰二胺在450-650℃下煅燒得到g-C₃N₄；

2)制備g-C₃N₄分散液，向所述g-C₃N₄分散液中加入氫氧化鈉和銀鹽進行反應，得到粗產物，對所述粗產物進行洗滌、干燥處理得到Ag₂O/g-C₃N₄復合光催化劑。

有益效果：

氧化銀Ag₂O是一種無毒無害，具有簡單立方結構的褐色粉末，它是銀氧化物中熱力學性質最穩定的一種。作為p型半導體，氧化銀被發現是一種具有一個狹窄的1.2ev能量帶隙的可見光催化劑，其價帶約為1.4ev，導帶約為0.2ev，氧化銀具有優異的可見光-近紅外光響應能力，然而由于其禁帶寬度較窄，其電子和空穴復合速率較高，所以純的Ag₂O在光催化應用中受到很大的限制。g-C₃N₄是一種無機半導體材料，具有典型的半導體能帶結構，其價帶約為1.4eV，導帶約為-1.30eV，禁帶寬度約為2.7eV，是一種具有可見光響應的光催化材料。