[發(fā)明專利]一種碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合可見光催化劑及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911413480.3 | 申請日： | 2019-12-31 |
| 公開（公告）號： | CN110975933B | 公開（公告）日： | 2023-02-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張慧;楊振;曹鑫;孫建華 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇理工學(xué)院 |
| 主分類號： | B01J31/06 | 分類號： | B01J31/06;B01J37/08;C01B3/04;C02F1/30;C02F101/30 |
| 代理公司： | 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243 | 代理人： | 杭行 |
| 地址： | 213011 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 氧化鋅 聚三嗪 亞胺 三元 復(fù)合 可見 光催化劑 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開一種碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合可見光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，制備時(shí)先將氰胺等前驅(qū)體、葡萄糖等碳源溶液、以及氯化鋅和氯化鉀按一定比例混合研磨均勻，在空氣氛圍中熱聚合，經(jīng)水洗除鹽后即得碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合可見光催化材料。本發(fā)明的制備方法快速簡單，成本低廉，制備過程對環(huán)境友好，所制得的材料具有結(jié)晶度高，可見光響應(yīng)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，其可見光催化性能較好，其光催化分解水制氫速率可達(dá)傳統(tǒng)g?C3N4材料的11倍。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于材料制備及光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合可見光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
隨著能源危機(jī)的爆發(fā)，越來越多的清潔能源被開發(fā)利用，太陽能清潔能源一直是人們研究的熱點(diǎn)，其中，光催化分解水制氫是將太陽能轉(zhuǎn)化為清潔可利用的化學(xué)能的重要手段之一，探尋一種高效、穩(wěn)定、可見光響應(yīng)的半導(dǎo)體催化劑一直是這一領(lǐng)域的核心問題，石墨相氮化碳（g-C3N4）作為一種優(yōu)良的半導(dǎo)體可見光催化劑，具有高效、穩(wěn)定、可見光響應(yīng)的特點(diǎn)，但是氮化碳存在結(jié)構(gòu)缺陷(參見
近幾年，一種以LiCl/KCl熔鹽為反應(yīng)介質(zhì)制備的新型氮化碳——聚三嗪亞胺(poly(triazine imide), PTI)(參見
碳材料作為一種固相電子介質(zhì)有利于半導(dǎo)體催化劑中光生電子的傳輸，常用于異質(zhì)結(jié)型光催化劑的構(gòu)筑，從而提高光生載流子的分離效率。同時(shí)，碳的加入也有利于拓寬其對可見光響應(yīng)范圍，進(jìn)而提升材料的光催化性能。目前，還未見關(guān)于碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合光催化劑的制備方法及相關(guān)應(yīng)用的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合可見光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，這種復(fù)合催化劑的制備方法簡便、成本低廉、光催化性能良好。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合可見光催化劑的制備方法，具體步驟為：
1）將碳源溶液，氮化碳前驅(qū)體與熔鹽按比例混合，研磨混勻后轉(zhuǎn)移至坩堝內(nèi)；
2） 將盛有上述混合物的坩堝置于馬弗爐中，在空氣氛圍中煅燒后自然降溫至室溫；
3）將坩堝中的固體混合物用60~90℃的熱水洗滌并抽濾，除去鹽后烘干得到碳/氧化鋅/聚三嗪亞胺三元復(fù)合可見光催化劑。
步驟1中，碳源溶液的溶質(zhì)包括葡萄糖、抗壞血酸、一水合檸檬酸中的任意一種；碳源溶液的溶劑包括超純水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺中的任意一種，碳源溶液的濃度為1.0~10.0 mg/mL。
步驟1中，氮化碳前驅(qū)體包括三聚氰胺、二氰二胺、單氰胺中的任意一種或多種的混合物。
步驟1中，熔鹽為氯化鉀與氯化鋅的混合物，二者的質(zhì)量比為1:0.5~2。
步驟1中，碳源、氮化碳前驅(qū)體與熔鹽的質(zhì)量比為0.001~0.01：1：5~20。
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