[發明專利]一種Ag/g-C3

在審

• 申請號: 202010077977.9
• 申請日: 2020-02-02
• 公開（公告）號: CN111167500A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李曉雪;孔令茹;馬鳳才;孫萌濤
• 申請（專利權）人: 遼寧大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C07C45/39;C07C49/08;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/34;B01J35/02;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 金春華

本發明屬于光催化材料技術領域，具體涉及一種Ag/g?C₃N₄復合薄膜的新的制備方法及其在光催化降解氣態有機污染物中的應用。將三聚氰胺在管式爐中進行焙燒，研磨之后，在馬弗爐進行二次焙燒，得到淡黃色的粉末；將適量g?C₃N₄粉末放入丙酮溶液中，進行超聲分散處理，加入固體單質碘，繼續超聲分散，在導電玻璃上鍍膜；將薄膜置于馬弗爐中焙燒，冷卻至室溫，在硝酸銀溶液中進行沉積，得到目標產物。本發明，在使比表面積增大的同時，實現金屬粒子的摻雜，增強Ag的表面等離子體共振效應，從而達到提高光催化活性的目的。本發明的制備方法簡單，條件溫和，所獲得的“三明治”結構的薄膜在可見光下可以降解異丙醇。

技術領域

本發明屬于光催化材料技術領域，具體的涉及一種Ag/g-C₃N₄復合薄膜及其制備方法和應用。

背景技術

光催化技術是一種對環境來說很友好的技術，它可以利用太陽光來光催化降解有機污染物，在水的裂解實驗中也有著很好的應用前景，是目前的實驗研究中一種比較熱門的技術。而g-C₃N₄(石墨相氮化碳)是一種N型二維非金屬半導體結構，作為一種比較有前景的光催化材料，它不僅局限于紫外光，在可見光下就可以發生光催化反應，而且它的含量豐富，無毒無污染，無二次傷害。但是其自身的比表面積小，光生載流子易復合，導致了它的光催化活性小。

表面等離激元驅動化學反應比傳統的化學反應在熱效應的基礎上有更多的優勢。但是等離激元熱電子的短暫的生命周期大約是一百飛秒，限制了等離激元的全面發展。解決等離子體或者激子驅動催化反應的這些問題，一個比較好的方法是把這些材料混合到一起。等離子體和激子耦合相互作用極大地促進了等離子體激子共同驅動的催化反應，提高光催化活性。

因此如何將兩種材料混合，提高電子和空穴的分離效率，提高它的光催化活性，成為人們研究的一個重點的問題。

發明內容

為了解決以上問題，本發明提供一種新的方法用一種簡單的方法設計Ag/g-C₃N₄復合光催化劑。合成的樣品不僅具有銀的表面等離子體共振效應，而且光催化活性強。

本發明采用的技術方案為：一種Ag/g-C₃N₄復合薄膜，制備方法包括如下步驟：

1)將三聚氰胺在管式爐中進行焙燒，研磨之后，在馬弗爐進行二次焙燒，得到淡黃色的粉末g-C₃N₄；

2)將適量g-C₃N₄粉末放入丙酮溶液中，進行超聲分散處理，加入固體單質碘，繼續超聲分散，在導電玻璃上鍍膜；

3)將薄膜置于馬弗爐中焙燒，冷卻至室溫，在硝酸銀溶液中進行沉積，得到目標產物。

優選地，上述的一種Ag/g-C₃N₄復合薄膜，步驟1)中，一次焙燒的條件為N₂保護，550℃，反應時間為4h。

優選地，上述的一種Ag/g-C₃N₄復合薄膜，步驟1)中，二次焙燒的條件為500℃，反應時間為2h。

優選地，上述的一種Ag/g-C₃N₄復合薄膜，步驟2)中，所述的鍍膜方法為電沉積法。

優選地，上述的一種Ag/g-C₃N₄復合薄膜，步驟2)中，按質量比，g-C₃N₄：固體單質碘＝0.6-1：1，電沉積的條件為25V-5min。