[發明專利]一種花狀SnO2

有效

• 申請號: 202010886776.3
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112007632B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 鮑智勇;邢孟孟;周宇;呂珺;秦永強;韓騏震;李子星;姚東岳;汪嘉恒;孫振杰;張茂峰;吳玉程
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B01J23/14
• 分類號: B01J23/14;B01J27/24;B01J35/00;B01J35/02
• 代理公司: 合肥云道爾知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34230
• 代理人: 閆興貴

本發明涉及一種花狀SnO₂/g?C₃N₄異質結光催化材料的制備方法。其制備方法包括以下幾個步驟：首先以三聚氰胺為前驅體在箱式爐中多次煅燒制備塊狀g?C₃N₄，對塊狀g?C₃N₄在乙醇溶劑中進行超聲剝離得到g?C₃N₄納米薄片。同時以SnCl₂·2H₂O和Na₃C₆H₅O₇·2H₂O為原料采用溶劑熱法制備花狀SnO₂；然后將g?C₃N₄和花狀SnO₂在乙醇溶劑物理混合，充分攪拌直至乙醇揮發，最后把干燥好的樣品在管式爐中通N₂退火，最終得到花狀SnO₂/g?C₃N₄復合光催化劑。復合材料中，花狀SnO₂中含有活性缺陷中心Sn²⁺，與Sn⁴⁺構成Sn²⁺/Sn⁴⁺氧化還原對，可以作為光生載流子傳輸通道，加快電荷的轉移和分離，從而可以大幅度提高光催化降解效率，能夠有效降解環境中的污染物。

技術領域

本發明涉及一種花狀SnO₂/g-C₃N₄異質結光催化劑的制備方法，屬于材料技術領域。

背景技術

隨著現代工業的快速發展，能源危機和環境問題已成為可持續發展中的最大危機，這也是目前亟待解決的兩個關鍵問題。光催化技術利用不竭的太陽能來提供能量，用來降解環境中的有機染料被認為是解決能源和環境問題根源的最有效和最佳解決方案。光催化技術的基本原理是利用半導體光催化劑將光能轉化為化學能，當半導體光催化劑的能帶邊緣位置符合要求，光生載流子將與材料表面的有機污染物或者水發生氧化或者還原反應，將其分解為無機物(如二氧化碳和水) 或者無害的有機小分子。而且由于其在能源和環境方面的應用，如光解產生氫，有機染料的光催化降解，光催化空氣凈化等，引起了眾多研究者們的關注。以二氧化鈦為代表的傳統光催化劑因其廉價，無害和穩定的優點而備受關注。但是，紫外線響應較弱，無法最大程度地利用太陽能，因此效率相對較低。因此，開發穩定有效的可見光催化劑是研究人員的共同責任。

石墨碳氮化物(g-C₃N₄)是一種的非金屬半導體光催化材料，因其獨特的能帶結構和良好的理化性能而引起廣泛關注。然而，由于材料本身的可見光吸收弱和載流子復合率高，實際光催化效率并不理想。所以尋找合適的半導體材料與 g-C₃N₄復合，是提高光催化效率的關鍵。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種花狀SnO₂/g-C₃N₄異質結光催化劑的制備方法，該花狀SnO₂/g-C₃N₄異質結光催化劑能夠解決上述問題，既可以讓光生電子-空穴分離率提高，又使得材料具有較高的光催化降解能力。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種花狀SnO₂/g-C₃N₄異質結光催化劑的制備方法，包括以下幾個步驟：

(1)g-C₃N₄納米薄片的制備