[发明专利]N掺杂黑磷烯光催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202110230501.9 | 申请日： | 2021-03-02 |
| 公开（公告）号： | CN114988378B | 公开（公告）日： | 2023-07-28 |
| 发明（设计）人： | 陈勇;黄陈;石睿 | 申请（专利权）人： | 中国科学院理化技术研究所 |
| 主分类号： | C01B25/00 | 分类号： | C01B25/00;C01B25/02;B82Y40/00;B01J27/24;B01J37/02;C01B3/04 |
| 代理公司： | 北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙) 11535 | 代理人： | 谢蓉 |
| 地址： | 100190 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 掺杂 黑磷 光催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述氮掺杂黑磷烯光催化剂的制备方法包括将氮掺杂黑磷烯纳米片分散液与过渡金属盐混合，搅拌，离心，得到氮掺杂黑磷烯光催化剂；
所述过渡金属为钴；
所述氮掺杂黑磷烯由包括磷源与氮源的原料，经高温煅烧法制备得到；所述磷源为黑磷；所述氮源为氨气；所述高温煅烧的温度为200~400℃，煅烧的时间为1~8h。
2.如权利要求1所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，以所述氮掺杂黑磷烯的质量计，过渡金属在氮掺杂的黑磷烯上的负载量为0.002~0.15wt%。
3.如权利要求2所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，以所述氮掺杂黑磷烯的质量计，过渡金属在氮掺杂黑磷烯上的负载量为0.004~0.1wt%。
4.如权利要求1所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述氮掺杂黑磷烯中，氮的掺杂量为氮掺杂黑磷烯总质量的1~5%。
5.如权利要求1所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述氮掺杂黑磷烯中，氮的掺杂量为氮掺杂黑磷烯总质量的2~4%。
6.如权利要求1所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述高温煅烧在惰性气氛下进行；
所述高温煅烧的温度为250~350℃；煅烧的时间为2~6h。
7.如权利要求1所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述氮掺杂黑磷烯纳米片通过液相剥离法制备得到，包括：将氮掺杂黑磷烯在水中进行超声剥离，再离心。
8.如权利要求1所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述过渡金属盐选自过渡金属的硝酸盐、盐酸盐和硫酸盐中的至少一种。
9.如权利要求1所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述过渡金属盐选自过渡金属的硝酸盐。
10.如权利要求1-9任一项所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂，其特征在于，所述的氮掺杂黑磷烯光催化剂用于光催化反应制氢中。
11.一种光催化反应制氢的方法，其特征在于，包括将权利要求1-9任一项所述的氮掺杂黑磷烯与电子牺牲剂接触，光照进行反应。
12.如权利要求11所述的光催化反应制氢的方法，其特征在于，所述电子牺牲剂为甲醇、三乙醇胺、草酸、乳酸水溶液、Na2S和Na2SO3中的至少一种。
13.如权利要求12所述的光催化反应制氢的方法，其特征在于，所述电子牺牲剂为甲醇。
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