[发明专利]改性碳量子点负载中空管状氮化碳光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种改性碳量子点负载中空管状氮化碳光催化剂，其特征在于，所述改性碳量子点负载中空管状氮化碳光催化剂是以中空管状氮化碳为载体，所述中空管状氮化碳上负载有改性碳量子点；所述中空管状氮化碳是以尿素和三聚氰胺为原料通过水热和煅烧制备得到；所述尿素和三聚氰胺的摩尔比为1～5∶1；所述中空管状氮化碳的制备方法包括以下步骤：

（a）将尿素和三聚氰胺溶解于溶剂中，超声，搅拌，得到混合溶液；所述超声的时间为0.5h～3h，所述搅拌的时间为8h～18h；

（b）将步骤（a）中得到的混合溶液进行水热反应，清洗，过滤，干燥，得到前驱体；

（c）将步骤（b）中得到的前驱体进行煅烧，研磨，得到中空管状氮化碳；所述煅烧过程中升温速率为2.3℃/min～5℃/min；所述煅烧的温度为550℃～650℃；所述煅烧的时间为4h～6h。

2.一种如权利要求1所述的改性碳量子点负载中空管状氮化碳光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将中空管状氮化碳悬浮于水中，加入改性碳量子点溶液，烘干，得到改性碳量子点负载中空管状氮化碳光催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述中空管状氮化碳的制备方法包括以下步骤：

S1、将尿素和三聚氰胺溶解于溶剂中，超声，搅拌，得到混合溶液；

S2、将步骤S1中得到的混合溶液进行水热反应，清洗，过滤，干燥，得到前驱体；

S3、将步骤S2中得到的前驱体进行煅烧，研磨，得到中空管状氮化碳。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述尿素和三聚氰胺的摩尔比为1～5∶1；所述溶剂为水；所述超声的时间为0.5h～3h，所述搅拌的时间为8h～18h。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述水热反应的温度≥180℃；所述水热反应的时间为24h～36h；所述干燥的温度为60℃～85℃；所述干燥的时间为8h～12h。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述煅烧过程中升温速率为2.3℃/min～5℃/min；所述煅烧的温度为550℃～650℃；所述煅烧的时间为4h～6h。

7.根据权利要求2～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述改性碳量子点溶液的制备方法包括以下步骤：

（1）将柠檬酸钠和半胱氨酸溶解于溶剂中，搅拌，得到前驱体溶液；

（2）将步骤（1）中得到的前驱体溶液进行水热反应，透析，得到改性碳量子点溶液。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述柠檬酸钠和半胱氨酸的摩尔比为1∶1；所述溶剂为水；所述搅拌的转速为300 r/min～500 r/min；所述搅拌的时间为1h～2h。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述水热反应的温度为180℃～220℃；所述水热反应的时间为6h～8h；所述透析的时间为12h～24h。

10.根据权利要求2～6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述中空管状氮化碳与水的比例为0.2g∶30 mL～50 mL；所述中空管状氮化碳与改性碳量子点溶液的比例为0.2g∶0.5 mL～3 mL；所述改性碳量子点溶液的浓度为1mg/mL；所述烘干的温度为70℃～80℃；所述烘干的时间为18h～24h。