[发明专利]一种氮化碳异质结光催化剂的制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种氮化碳异质结光催化剂的制备方法和应用，由g-C₃N₄纳米片和g-C₃N₄组成，所述g-C₃N₄纳米片的质量分数为20％～40％，所述g-C₃N₄的质量分数为60％～80％；与现有技术相比，本发明制备方法简单、成本低，有利于工业化生产，选择晶型互相匹配且存在能级交错的g-C₃N₄纳米片与g-C₃N₄构建异质结，有利于提高光的利用率，并促进电子空穴对的有效迁移，分离氮化碳导带上的光生电子从而提高光催化效率。实验表明，由该发明方法制备的g-C₃N₄纳米片/g-C₃N₄复合光催化剂具有高效的可见光催化降解水中污染物性能，降解率较纯氮化碳有大幅度提高。

主权项

一种氮化碳异质结光催化剂的制备方法和应用，其特征在于：由g‑C₃N₄纳米片和g‑C₃N₄组成，所述g‑C₃N₄纳米片的质量分数为20％～40％，所述g‑C₃N₄的质量分数为60％～80％；其具体制备方法包括以下步骤：(1)将三聚氰胺置于加盖的坩埚，以2.3℃/min的升温速度在马弗炉中升温至550℃，保持4h，自然冷却后所得的黄色粉即为块体g‑C₃N₄；(2)将4.0g g‑C₃N₄、52g质量分数为98％的H₂SO₄、和20g含游离SO₃约20～25％的发烟硫酸依次加入到烧瓶中，在140℃下搅拌2h，自然冷却，随之注入到去离子水中，过滤收集白色产物，去离子水洗涤，干燥，所得白色粉末为g‑C₃N₄纳米片；(3)将步骤(1)、(2)所得的g‑C₃N₄纳米片和g‑C₃N₄分别分散于50mL甲醇中，超声1h，将悬浮液混合超声并置于通风厨挥发2h，甲醇溶液挥发干后，即得到由g‑C₃N₄纳米片和g‑C₃N₄复合而成的异质结光催化剂。