[發明專利]一種g-C3 在審
| 申請號： | 201911344570.1 | 申請日： | 2019-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN111068733A | 公開（公告）日： | 2020-04-28 |
| 發明（設計）人： | 呂建華;孫銘;劉繼東;王荷芳 | 申請（專利權）人： | 河北工業大學 |
| 主分類號： | B01J27/24 | 分類號： | B01J27/24;B01J35/02;B01J35/10;C07C67/00;C07C69/06;C01B21/082 |
| 代理公司： | 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210 | 代理人： | 趙鳳英 |
| 地址： | 300130 天津市紅橋區*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
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本發明為一種g?C3N4納米卷的制備方法及其應用。該方法通過過熱氧化剝離與物理超聲剝離法相結合，首先剝離得到g?C3N4納米片，再以異丙醇為誘導劑，在恒溫真空條件下，最終誘導g?C3N4納米片，自動卷曲成g?C3N4納米卷。本發明可以實現g?C3N4納米卷的簡單快速制備，且該方法制備的g?C3N4納米卷具有多層的卷軸結構和較高的比表面積、較低光生電子?空穴復合率，并將其應用于光催化還原CO2制甲酸甲酯反應中，表現出較高的催化活性。
技術領域
本發明涉及一種氮化碳納米卷的制備方法及其光催化二氧化碳還原的應用。本發明設及納米材料、光催化技術領域。
背景技術
隨著人類社會的發展，大量化石能源被開采使用，導致大氣中二氧化碳的濃度持續增加，能源與環境問題加劇，這迫使人們開發新的可再生能源技術。如今，利用太陽光照射半導體材料，將二氧化碳還原為小分子有機物，被認為是有望解決能源危機和緩解溫室效應的有效途徑。
石墨相氮化碳(g-C3N4)作為一種不含金屬的半導體材料，具有穩定的化學性質，在可見光下具有光響應能力。通常制備的g-C3N4由于片層堆疊的結構，存在比表面積較低，光生電子-空穴復合率高的缺點，限制了它在光催化領域的應用。因此，對g-C3N4進行元素摻雜，構建異質結和對g-C3N4進行納米形貌調控都是改善g-C3N4這些缺陷有效的手段。其中，調節g-C3N4的納米形貌是提高光催化性能的重要策略，目前已有關于納米片，納米管和納米球制備的報道，其中納米管由于具有獨特的管狀通道，可以有效地沿一維路徑轉移光生電子，減少光生電子-空穴的復合，并具有良好的光催化活性。而具有多層管壁結構的納米卷，除了具有納米管的特性外，還可能具有其他特點。Thomas等(Evaluation of carbonnanoscroll materials for post-combustion CO2 capture[J].Carbon,2016,101:218-225.(碳納米卷材捕集燃燒后產生的二氧化碳的評估))經分子模擬計算，發現由于卷狀結構的存在，g-C3N4納米卷對CO2氣體的捕捉具有不同于納米管的擴散方式，同時對CO2具有選擇性吸附特性，預示著g-C3N4納米卷在捕捉混合煙氣中的應用前景。但如何使g-C3N4納米片有效地滾動成卷，實現可靠的實驗制備，仍然具有挑戰性，因此目前還沒有關于g-C3N4納米卷制備的成熟方法。
發明內容
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