[發明專利]一種氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111336774.8
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114160178A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 彭新文;鐘林新;楊韻怡;陳亮;鄒刃
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C07C51/16;C07C59/105;C01B21/082
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

本發明公開了一種氮化碳納米片?金納米顆粒復合材料及其制備方法和應用。本發明的氮化碳納米片?金納米顆粒復合材料的組成包括載體氮化碳納米片和負載的金納米顆粒，其制備方法包括以下步驟：1)將氯化銨和雙氰胺分散在水中，再進行干燥和煅燒，得到煅燒產物；2)將煅燒產物分散在水中進行超聲破碎，再加入氯金酸，光照下進行反應，即得氮化碳納米片?金納米顆粒復合材料。本發明的氮化碳納米片?金納米顆粒復合材料由超薄的氮化碳納米片和負載的金納米顆粒組成，其制備方法簡單、高效，將其用作催化氧化木糖合成木糖酸的光催化劑具有催化活性高、熱穩定性好、可循環使用等優點，適合用來大規模生產木糖酸。

技術領域

本發明涉及光催化技術領域，具體涉及一種氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著社會的發展和科技的進步，能源問題越來越受世界各國的重視，如何發展綠色可再生的資源和能源是人類迫切需要解決的問題。生物質是指通過光合作用形成的各種有機體(包括所有的動植物和微生物)，具有環境友好、儲量豐富、廉價易得、官能團豐富等優勢，對其進行高效轉化利用是實現環境保護、經濟可持續發展的重要途徑。然而，目前生物質煉制產業存在產物低值化、生產成本高等瓶頸問題，發展受到了很大限制。

近年來，將生物質衍生產品轉化為高附加值的化學品和燃料引起了人們廣泛關注。D-木糖酸是一種高價值的多功能平臺化合物，被美國能源部認定為三十種最有潛力的生物基高附加值產品之一，其可以通過半纖維素轉化得到，在食品、制藥、化工等領域具有廣闊的應用前景。木糖酸的制備是生物質煉制產業的重要組成部分，現階段其合成方法主要有生物法和化學法兩種，但目前這兩種方法還存在反應速率較低、能量消耗較高、產物難以分離等問題，無法進行大規模工業應用。

因此，有必要開發一種綠色、安全、高效、能耗低、產物易分離的木糖酸制備方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料及其制備方法和應用。

本發明所采取的技術方案是：

一種氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料，其組成包括載體氮化碳納米片和負載的金納米顆粒。

優選的，所述氮化碳納米片的厚度為3nm～5nm。

優選的，所述金納米顆粒的粒徑為2nm～7nm。

上述氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料的制備方法包括以下步驟：

1)將氯化銨和雙氰胺分散在水中，再進行干燥和煅燒，得到煅燒產物；

2)將煅燒產物分散在水中進行超聲破碎，再加入氯金酸，光照下進行反應，即得氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料。

優選的，上述氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料的制備方法包括以下步驟：

1)將氯化銨和雙氰胺加入水中，進行攪拌、干燥和煅燒，得到煅燒產物；

2)將煅燒產物研磨后分散在水中進行超聲破碎，再加入氯金酸，光照下進行反應，過濾，

濾得的固體進行洗滌和干燥，即得氮化碳納米片-金納米顆粒復合材料。

優選的，步驟1)所述氯化銨、雙氰胺的質量比為1:1～10:1。

優選的，步驟1)所述攪拌在70℃～90℃下進行，攪拌時間為4h～24h。

優選的，步驟1)所述干燥在90℃～110℃下進行，干燥時間為24h～72h。

優選的，步驟1)所述煅燒在500℃～600℃下進行，煅燒時間為3h～5h。

優選的，步驟2)所述反應的時間為4h～24h。