[發明專利]一種高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 202111157329.5
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113731394B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 李軍旗;寧德陽;蘭苑培;陳朝軼;儲智堯;毛錫嵩;張俊山;劉豐源
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J27/24;B01J35/00;B01J37/00;B01J37/08
• 代理公司: 北京中仟知識產權代理事務所(普通合伙) 11825
• 代理人: 田江飛

本發明公開了一種高光催化性能二氧化鈰?氮化碳復合材料的制備方法，是以鈰鹽和三聚氰胺為原料，將其預處理后再通過KCl?LiCl熔鹽法制備。本發明獲得的二氧化鈰氮化碳具有吸附性能強，光催化性能好的優點，且制備工藝綠色環保，成本較低。

技術領域

本發明涉及一種二氧化鈰氮化碳的制備方法，特別是一種高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法。

背景技術

光催化是一種解決有機物環境污染問題的有效手段，這種方法操作簡便，效果良好，環境友好性高，日益受到廣泛的研究與關注，而光催化劑是實現光催化的基礎。

二氧化鈰是一種常用的光催化劑，其具有較好的氧化還原性能，受到了廣泛關注，但因二氧化鈰自身能帶間隙大、光生載流子/空穴復合過快等問題，使得其進一步使用受到制約。氮化碳是一種新興的光催化劑，其具有更好的物理化學性質及光電化學特性，但因其自身難以實現高濃度環境有機污染物的完全降解，因此，其性能也還有待進一步提升。

將二氧化鈰與氮化碳進行復合是一種行之有效的提升光催化性能的方法，現目前常用的復合方法主要有機械球磨法、溶劑熱法和燒結法等，如公布號為CN110560130A的專利中，就公開了先分別制備二氧化鈰與氮化碳，然后采用燒結法復合得到了二氧化鈰/氮化碳復合光催化劑的方案，其光催化性能有顯著的提升。但是，不同復合方法對于最終二氧化鈰/氮化碳復合光催化劑的光催化性能的影響不同，為了進一步提高其光催化性能，尋求更好的二氧化鈰與氮化碳的復合方法是重要的途徑之一。

熔鹽法是一種用于制備光催化材料的常用方法，如公布號CN111099650A的專利中就采用熔鹽法制備得到了CeO₂納米球形顆粒，其具有良好的光催化性能；又如公布號為CN112473715A的專利中，采用了熔鹽法以三聚氰胺/尿素混合物為前驅體，制備得到了光催化性能良好的石墨相氮化碳光催化劑。但是，這些現有技術均只利用鹽溶法制備單一化合物的光催化劑，而采用熔鹽法對二氧化鈰和氮化碳進行復合的工藝，目前尚未有相關報道。因此，如果能將鹽溶法用于制備二氧化鈰/氮化碳復合光催化劑，則能夠更進一步的提高二氧化鈰/氮化碳復合光催化劑的光催化性能。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法。本發明獲得的二氧化鈰氮化碳吸附性能強，光催化性能好的特點，且制備工藝綠色環保，成本較低。

本發明的技術方案：一種高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法，是以鈰鹽和三聚氰胺為原料，將其預處理后再通過KCl-LiCl熔鹽法制備。

前述的高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法，所述預處理是將鈰鹽和三聚氰胺混合后加入無水醇類物質進行預處理。

前述的高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法，具體步驟如下：

1)將鈰鹽和三聚氰胺混合，得A品；

2)向A品中加入無水醇類物質進行預處理，得B品；

3)將B品與KCl和LiCl粉體混合，得C品；

4)將C品加熱至熔融進行反應，反應結束后得D品；

5)將D品進行洗滌后干燥，即可得到成品二氧化鈰氮化碳。

前述的高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法，所述鈰鹽為硝酸鈰、硫酸鈰、氯化鈰或碳酸鈰；鈰鹽和三聚氰胺的質量比為1：4-8。

前述的高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法，所述KCl和LiCl的質量比為1：1，三聚氰胺與KCl-LiCl的質量比為1：4.5-6。

前述的高光催化性能二氧化鈰-氮化碳復合材料的制備方法，所述無水醇類為甲醇、乙醇或乙二醇中的一種，無水醇類的添加量為A品質量的1.5-4.5倍。