[发明专利]一种YF/g-C3

说明书

本发明公开了一种YF/g‑C₃N₄复合材料，采用以下方法制备得到：取Y（NO₃）₃，Yb（NO₃）₃，Tm（NO₃）₃和Er（NO₃）₃混合，以水作为溶剂，再加入NaF形成悬浊胶体，经过水热反应得到上转换材料YF；然后将g‑C₃N₄溶于HNO₃，得到胶状悬浮混合液后调节pH至中性；最后将上述混合液中加入上转换材料YF，并搅拌均匀，煅烧后得到YF/g‑C₃N₄复合材料。本发明通过对氮化碳进行上转换材料的掺杂处理，有效改善了氮化碳禁带宽度较窄，对太阳光利用率不足的缺陷，制备出的复合材料对太阳光的吸收利用率更高，相比单纯氮化碳具有更为优异的光催化活性。

技术领域

本发明属于催化技术领域，更具体地，涉及一种YF/g-C₃N₄复合材料及其在光催化中的应用。

背景技术

半导体材料由于可在相对温和的条件下，例如无需外加能源，仅靠吸收太阳光工作，因而在有机污染物处理和能源转换方面有很大的应用发展潜力，目前关于半导体光催化剂的研究主要集中在解决能源短缺和环境污染的问题上。近年来，石墨烯型氮化碳(g-C₃N₄)由于其各种优势受到了广泛的关注和研究：如光学带隙(2.7eV)，可以对太阳光有很好的响应，优异的物理化学稳定性，环保无毒等。一般来说，g-C₃N₄常被用作可见光光催化剂，它的吸收边缘为460nm，可以吸收470-800nm的光。

根据斯托克斯定律，材料只能受到高能量的光激发，发出低能量的光，换句话说，就是波长短的频率高的激发出波长长的频率低的光。比如紫外线激发发出可见光，或者蓝光激发出黄色光，或者可见光激发出红外线。但是后来人们发现，其实有些材料可以实现与上述定律正好相反的发光效果，于是称其为反斯托克斯发光，又称上转换发光，而可以实现这种上转换发光现象的材料则被称为上转换材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种YF/g-C₃N₄材料。

本发明通过对g-C₃N₄进行上转换材料的掺杂处理，在近红外光子对半导体材料进行激发时，上转换材料可以通过连续的能量传递过程，将低能的近红外光子转为紫外和可见光子，属于g-C₃N₄的光响应波长区域，从而提高太阳光利用率，达到提高光催化反应活性的目的。

本发明的另一目的在于提供所述YF/g-C₃N₄复合材料在光催化中的应用。

本发明的上述技术目的通过以下技术方案实现：

一种YF/g-C₃N₄复合材料，采用以下方法制备得到：

S1.取Y(NO₃)₃，Yb(NO₃)₃，Tm(NO₃)₃和Er(NO₃)₃混合，以水作为溶剂，再加入 NaF形成悬浊胶体，经过水热反应得到上转换材料YF；水热反应的温度为150～200℃，时间为10～15h；

S2.将g-C₃N₄溶于HNO₃，得到胶状悬浮混合液后调节pH至中性；