[發明專利]一種石墨相氮化碳反蛋白石結構的制備方法

有效

• 申請號: 202110317797.8
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113023692B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 劉彥平;申士杰;陳基根
• 申請（專利權）人: 臺州學院
• 主分類號: C01B21/082
• 分類號: C01B21/082
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種石墨相氮化碳反蛋白石結構的制備方法。所述方法包括模板的制備，模板與三聚氰胺混合物燒結，模板溶解等步驟。該制備工藝可獲得高度有序的石墨相氮化碳反蛋白石結構，且不需要精確控制前驅體與模板的質量比，容易操作、適合大規模生產。

技術領域

本發明涉及一種石墨相氮化碳反蛋白石結構的制備方法。

技術背景

石墨相氮化碳由于其具有獨特的層狀結構，良好的可見光響應，優異的熱穩定性、原材料豐富等優點，在光催化降解和光催化產氫領域備受關注。然而，石墨相氮化碳體材料的比表面積小、可見光吸收能力弱，電荷分離效率低等，極大程度上制約了材料光催化效率的提升。因此，研究者往往通過設計特定的納米結構來解決上述問題。

具有三維多孔互連的反蛋白石周期性結構，由于其對光的多重散射效應，能極大提升材料的光吸收能力。同時，其三維互連的周期性結構不僅具有較大的比表面積，而且可為電荷的傳輸提供有效的通道，減少了光生載流子的復合，是一種理想的光催化納米結構。然而，目前采用燒結方法制備的石墨相氮化碳反蛋白石結構需要精確控制前驅體和模板的質量比，而且獲得的反蛋白石結構中往往存在體相材料，限制了光催化效率的提升。因此，發展一種制備高質量石墨相氮化碳反蛋白石結構的方法是亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可制備高質量石墨相氮化碳反蛋白石結構的方法。

所述的石墨相氮化碳反蛋白石結構的制備方法，其特征在于包括以下步驟：將0.5g直徑為340 nm的SiO₂微球加入無水乙醇和水的混合溶劑中，所述無水乙醇和水的體積比為1：1，所述溶劑共計20ml，超聲分散1小時形成均勻的白色懸濁液；將白色懸濁液轉移至稱量瓶中，然后置于70 ^oC烘箱中沉積36小時，收集得到片狀SiO₂模板；將收集得到的SiO₂模板置于兩層三聚氰胺的中間，形成三聚氰胺/SiO₂模板/三聚氰胺的三明治結構，在馬弗爐中550 ^oC燒結4 小時，升溫速率為4 ^oC/分鐘，待自然冷卻至室溫，取出石墨相氮化碳/SiO₂模板的混合物；將混合物置于30 ml 4 M NH₄HF₂的水溶液中浸泡60小時，去除SiO₂模板；采用孔徑為0.22 μm的微孔濾膜過濾、去離子水清洗3次、最后在烘箱中60 ^oC中干燥10小時，即可得到石墨相氮化碳反蛋白石結構。

與現有技術相比，本發明中采用的三明治結構燒結工藝，可獲得高質量的石墨相氮化碳反蛋白石結構，且不需要精確控制前驅體與模板的質量比，容易操作、適合大規模生產。

附圖說明

圖1 實施例制備的石墨相氮化碳反蛋白石結構的掃描電子顯微鏡圖片。

圖2 對比例制備的石墨相氮化碳反蛋白石結構的掃描電子顯微鏡圖片。

具體實施方式

為了更好地理解本發明，下面結合附圖和具體實施方式對本發明的技術方案做進一步的描述，參見圖1和圖2。