[发明专利]一种Ni0.85

说明书

本发明公开了一种Ni_0.85Se/PDA/g‑C₃N₄复合光催化剂及其制备方法和应用，该复合光催化材料以氮化碳纳米片为载体，在氮化碳纳米片上负载了聚多巴胺(PDA)和Ni_0.85Se纳米颗粒。该复合催化剂具有环境友好、光生载流子分离效率高、可见光吸收区域大等优点；同时原料易得，制备过程简单，操作容易，具有很好的可重复性和较高的光催化活性。通过优化Ni_0.85Se助催化剂的加载量，氢气产生量比纯氮化碳纳米片高3.17倍，比PDA/g‑C₃N₄复合催化剂高2.4倍。因此，在光解水产氢领域有着很好的应用前景。

技术领域

本发明属于多元半导体复合材料技术领域，尤其涉及一种 Ni_0.85Se/PDA/g-C₃N₄复合光催化剂及其在光解水产氢方向的应用。

背景技术

氢能是一种清洁能源。利用半导体催化剂将可持续的太阳能转化为氢能，可以同时减少化石燃料枯竭和环境污染问题。石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是第一种不含金属的半导体聚合物，因其可见光吸收，无毒，低成本，优异的化学和热稳定性，和环境友好性等优点在光催化能源转换领域引起了极大的关注。但是由于氮化碳比表面积较小，光生载流子易复合，可见光区域边缘吸收(吸收波长455)，导电性较差等限制了氮化碳在光解水制氢领域的实际应用。

最近研究表明，通过在氮化碳表面加载碳材料或助催化剂是改善光生电子和空穴分离效率低以及提高可见光吸收，以实现有效光解水产氢活性的最简单，最有效的方法之一。贵金属铂已经被证明是一种出色的助催化剂，但它却存在资源稀缺和价格昂贵等缺点。近年来，过渡金属硫族化合物，如MoS₂，NiS，CoS，MoSe₂等，已被广泛用作为替代铂的gC₃N₄的助催化剂。

多巴胺是一种来生物小分子，在弱碱性条件下可以自发在任何表面上聚合生成紧密的聚多巴胺(PDA)涂层。PDA作为一种碳材料，本身不具备光解水产氢的能力。但是由于PDA具有出色的光捕获能力，良好的光电导性和丰富的儿茶酚基团，可以有效转移和分离光生载流子。最近的研究表明将PDA作为聚合物纳米涂层用来修饰氮化碳后，可以提高氮化碳的光催化活性。

发明内容

为了克服现有技术所存在的缺陷，本发明提供一种Ni_0.85Se/PDA/g-C₃N₄三元复合光催化剂，用于光解水制氢和有机染料降解，以达到降低催化成本，提高催化效率的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种Ni_0.85Se/PDA/g-C₃N₄复合光催化剂，该复合光催化剂料以氮化碳纳米片为载体，在所述氮化碳纳米片上负载聚多巴胺PDA 和Ni_0.85Se纳米颗粒。

进一步地，所述复合光催化剂中Ni_0.85Se纳米颗粒的负载量为3wt％～20wt％。更优选为，Ni_0.85Se纳米颗粒的负载量为8wt％-12wt％；最优选为，Ni_0.85Se纳米颗粒的负载量为10wt％。

进一步地，所述复合光催化剂的制备步骤包括：

步骤1)将氮化碳纳米片与弱碱性Tris-HCl缓冲液超声混合后，加入盐酸多巴胺，强力搅拌15～25小时；