[發明專利]一種供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C3

有效

• 申請號: 202210067945.X
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114558601B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 邢偉男;馬芳;劉明霞;王奧;張亭亭;鐘函曦;周慧婷;楊金鳳;吳光瑜
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C01B3/04
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 邱興天

本發明公開了一種供體?受體單元修飾的多孔超薄g?C₃N₄管光催化劑及其制備方法和應用，屬于材料制備技術領域。該方法為將三聚氰胺和L?半胱氨酸溶于水中，得到溶液A；將溶液A在水熱條件下處理，過濾洗滌干燥后，得到超分子前驅體B；將B高溫煅燒，得到供體?受體單元修飾的多孔超薄g?C₃N₄管光催化劑。該多孔超薄g?C₃N₄管應用在光催化領域，具有良好的光催化產氫性能。通過改變反應條件控制得到供體?受體單元修飾的多孔超薄g?C₃N₄管光催化劑，工藝操作簡單，結構穩定，可重復性高，能滿足實驗室和工業需求。

技術領域

本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

隨著工業社會飛速發展和人民生活水平日益提高的同時，煤、石油等不可再生能源也正在消耗殆盡，由此所帶來的環境污染和生態破壞也正在威脅著人類賴以生存的地球。如何解決上述問題也成為了人們熱切關注的焦點。太陽能作為一種分布廣泛，含量豐富，清潔的可再生能源。為了更好的利用太陽能，各種太陽能轉化及儲存技術也應運而生。

光催化技術就是利用太陽能，這一清潔的可再生能源，將環境中的污染物進行分解轉化為無毒無害的小分子或新的可再生能源，在保證不帶來新污染的同時，還能對污染物進行治理并且帶來清潔能源。因此，光催化技術被認為是一種可以解決全球能源短缺和環境污染問題的的有效手段。類石墨相碳氮(g-C₃N₄)是一種非金屬半導體光催化劑，具有無毒、穩定、低成本的特點，帶隙約為2.7eV，有良好的可見光吸收性能，但同時其也具有光生電子-空穴對復合快、比表面積小等缺點，限制了其光催化活性。在此選用設計合成的一種供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑，具有合成步驟簡單，結構穩定，操作方便，安全環保，高性能和重復性高等優點。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明要解決的一個技術問題在于提供一種供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑的制備方法。本發明要解決的另一個技術問題在于提供一種供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑。本發明要解決的技術問題還有一個在于提供一種供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑的應用。該合成步驟簡單，操作方便，可以通過改變反應條件來控制供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑的形成，具有廣闊的應用前景。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將三聚氰胺和L-半胱氨酸溶于水中，得到溶液A；

(2)將溶液A水熱處理，過濾洗滌烘干后，得到超分子前驅體B；

(3)將B高溫煅燒，得到供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑。

所述供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑的制備方法，步驟(1)中將三聚氰胺溶解在80℃去離子水中，攪拌保溫30min，再加入L-半胱氨酸保溫1h，得到溶液A。

所述供體-受體單元修飾的多孔超薄g-C₃N₄管光催化劑的制備方法，步驟(2)中將溶液 A在120～180℃下反應6～36h，冷卻后洗滌過濾，干燥后得到超分子前驅體B。