[發明專利]一種苯酚摻雜g-C3

在審

• 申請號: 202010494865.3
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號: CN111495414A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 周忠福;薄文;劉松巖;石磊;秦興然;李越
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 范萬興

本發明公開了一種苯酚摻雜g?C₃N₄納米片及其制備方法，由苯酚和尿素為原料合成，摻雜的g?C₃N₄納米片尺寸在100～200nm之間，片層厚度在5.0～7.0nm之間，其步驟：(1)將30～100mg苯酚和10g尿素混合均勻放入坩堝中，用錫紙密封。然后放到真空管式爐中以5～10℃/min加熱至550℃并保溫1～2h。得到苯酚摻雜的g?C₃N₄；(2)將苯酚摻雜的g?C₃N₄放到馬弗爐中以5～10℃/min加熱至500℃并保溫0.5～1.5h。得到苯酚摻雜g?C₃N₄納米片；該方法操作簡單方便，制備的苯酚摻雜g?C₃N₄納米片具有優異的光催化性能。

技術領域

本發明涉及納米光催化材料技術領域，特別涉及一種苯酚摻雜g-C₃N₄納米片及其制備方法。

背景技術

近年來，環境污染越來越嚴重。尋找傳統化石燃料的替代能源成為人們的重要任務。太陽能以其清潔、豐富、易得等特點受到人們的廣泛關注。這一領域的關鍵問題是如何高效地轉換和儲存太陽能。自1972年Fujishima和Honda首次報道了TiO₂光催化析氫(PHE)反應以來，通過光解水將太陽能轉化為化學能被認為是最有前途的方法之一。從那時起，許多半導體被用于PHE反應。近年來，石墨化氮化碳(g-C₃N₄)因其獨特的電子和光學性質而備受關注，g-C₃N₄是一種具有二維結構的高分子半導體。此外，g-C₃N₄具有良好的穩定性、低成本和制備工藝簡單等優點，使其成為光催化領域的明星材料。而純g-C₃N₄由于其表面積小，光致電荷分離和遷移能力差，光催化活性不理想。

將大塊材料剝離成薄的納米薄片和構建特殊的納米結構是增加表面積和縮短運輸距離的有效方法，這樣可以提高光載流子的分離效率。另一方面，使用雜原子摻雜和構建異質結來修飾g-C₃N₄的原子和電子結構，以加速電子空穴的分離和輸運。其中，構建芳香結構的g-C₃N₄骨架是一種有效的方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種苯酚摻雜g-C₃N₄納米片及其制備方法，該方法操作簡單方便，制備的納米片具有優異的光催化性能，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種苯酚摻雜g-C₃N₄納米片，由苯酚和尿素為原料合成，摻雜的g-C₃N₄納米片尺寸在100～200nm之間，片層厚度在5.0～7.0nm之間。

本發明提供另一種技術方案：一種苯酚摻雜g-C₃N₄納米片的制備方法，包括如下步驟：

a、苯酚摻雜g-C₃N₄的制備：將苯酚和尿素混合均勻放入坩堝中，用錫紙密封。然后放到真空管式爐中進行加熱并保溫。得到苯酚摻雜的g-C₃N₄；

b、苯酚摻雜g-C₃N₄納米片的制備：將苯酚摻雜的g-C₃N₄放到馬弗爐中進行熱刻蝕，得到苯酚摻雜g-C₃N₄納米片。