[發(fā)明專利]富含低價態(tài)鋅離子的Zn/氮化碳異質(zhì)結(jié)材料的制備方法及產(chǎn)品和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910841627.2
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110560126B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王敬鋒;郭繼鵬;徐少洪;金彩虹
• 申請（專利權(quán)）人: 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C01B3/04
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

1.一種富含低價態(tài)鋅離子的Zn/氮化碳異質(zhì)結(jié)材料的制備方法，氮化碳分子式為C₃N₄，其特征在于利用金屬改性g-C₃N₄材料，通過真空化學氣-固相反應(yīng)法將鋅金屬離子引入到g-C₃N₄基底中，制備出富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/C₃N₄異質(zhì)結(jié)材料，包括下述步驟：

第一步、氫化g-C₃N₄材料的制備

①按照質(zhì)量比為1：1~5稱取三聚氰胺和硫酸銨，研磨均勻后將得到的白色粉末移入到管式爐內(nèi)；

②使用管式爐之前事先通入高純Ar氣排掉管式爐中的殘留空氣；接著在還原性H₂/Ar混合氣體的條件下，煅燒4小時后，冷卻至室溫經(jīng)過研磨即得到氫化的g-C₃N₄材料；

第二步、含Zn⁺離子的Zn/C₃N₄異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的制備

將氫化g-C₃N₄材料和金屬單質(zhì)Zn顆粒按照（5~15）:1摩爾比置于反應(yīng)器的兩端，在高真空條件下對反應(yīng)器封口并置于管式爐中，利用化學氣-固相反應(yīng)法將金屬離子擴散到氫化g-C₃N₄中，得到富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/C₃N₄異質(zhì)結(jié)材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/氮化碳異質(zhì)結(jié)材料的制備方法，其特征在于，步驟一中，煅燒溫度為500~600 ℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/氮化碳異質(zhì)結(jié)材料的制備方法，其特征在于，步驟二中所述的反應(yīng)器是指一端密閉一端開口的硬質(zhì)玻璃管或者石英管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/氮化碳異質(zhì)結(jié)材料的制備方法，其特征在于，在真空度高于0.02 Pa高真空條件下對反應(yīng)器封口并置于管式爐中。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/C₃N₄異質(zhì)結(jié)材料的制備方法，其特征在于，所述的化學氣-固相反應(yīng)法是指將反應(yīng)器從室溫開始以1~5℃/min的升溫速度升至400 ~ 600 ℃并保溫5 ~ 20小時。

6.一種富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/C₃N₄異質(zhì)結(jié)材料，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述方法制備得到。

7.一種根據(jù)權(quán)利要求6所述富含低價態(tài)Zn⁺離子的Zn/C₃N₄異質(zhì)結(jié)材料在光解水制氫中作為可見光催化的應(yīng)用。