[发明专利]一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂、制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将碳酸锌与三聚氰胺按照质量比(0.5～2):1混合均匀得到混合物A；

S2，将混合物A在惰性气体氛围下进行煅烧获得固体B；

S3，将固体B置于盐酸水溶液中搅拌6～12h，然后依次经过过滤水洗、冷冻干燥后，得到固体C；

S4，将固体C在惰性气体氛围下进行煅烧即可获得目标产物三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，S1中，将碳酸锌与三聚氰胺按照质量比(0.5～2):1置于研钵中，通过研磨搅拌混合10～30min得到均匀的混合物A。

3.根据权利要求1所述的一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，将混合物A在惰性气体氛围下，以5～10℃/min的升温速率从室温升至350～450℃的煅烧温度，再在350～450℃的煅烧温度下煅烧2～4h，然后自然冷却至室温得到固体B。

4.根据权利要求3所述的一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，惰性气体采用氮气或氩气。

5.根据权利要求1所述的一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，S3中所用的盐酸水溶液浓度为0.5～1.5mol/L，加入的盐酸水溶液中H⁺摩尔量为S1中所用碳酸锌摩尔量的2.1～3倍。

6.根据权利要求5所述的一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，搅拌转速为500～1000r/min，搅拌时间为6～12h，过滤水洗至上清液为中性，冷冻干燥的时长为12～24h，即可得到固体C。

7.根据权利要求1所述的一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，将固体C在惰性气体氛围下，以5～10℃/min的升温速率从室温升至500～600℃的煅烧温度，再在500～600℃的煅烧温度下煅烧2～4h，然后自然冷却至室温，即可获得目标产物三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂。

8.根据权利要求7所述的一种三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，惰性气体采用氮气或氩气。

9.根据权利要求1-8任一项所述的方法制备得到的三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂。

10.根据权利要求9所述的三维多孔氮化碳基Zn单原子光催化剂在光催化分解水、人工光合成、有机污染物降解或气体氧化/还原中的应用。