[发明专利]一种氮掺杂石墨烯量子点与石墨相氮化碳复合光催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种氮掺杂石墨烯量子点与石墨相氮化碳复合光催化剂及其制备方法，该催化剂由以下组分组成，各组分按质量百分比的组成为：g‑C₃N₄，95～98％，余量为N‑GQDs。本发明的一种N‑GQDs/g‑C₃N₄复合光催化剂，具有更大的可见光响应范围、催化活性高，稳定性好，使用周期长等优点。本发明的一种N‑GQDs/g‑C₃N₄复合光催化剂的制备方法，N‑GQDs与g‑C₃N₄的前驱体尿素一步高温焙烧制备N‑GQDs与g‑C₃N₄复合光催化剂，减少了传统需要先制备g‑C₃N₄再将两者复合的过程，并且该方法可以将N‑GQDs牢固地复合在g‑C₃N₄表面，提高了催化剂的活性和稳定性。

主权项

1.一种氮掺杂石墨烯量子点与石墨相氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）N‑GQDs的制备将适量的柠檬酸与尿素用蒸馏水溶解后，将溶液转移到不锈钢高压反应釜内，160‑ ℃ 加热恒温保持4小时，得到的反应液中加入乙醇并以8000rpm离心10分钟得到固体，将得到的固体用乙醇洗涤除去未反应的柠檬酸和尿素后在60‑ ℃ 烘干得到N‑GQDs；（2）N‑GQDs/g‑C₃N₄复合光催化剂的制备将适量的尿素溶解在含N‑GQDs水溶液中，将水溶液蒸干后，在加盖的氧化铝坩埚中以20 ℃ /min煅烧至450〜600 ‑ ℃ 维持3h，冷却至室温后得到的固体产物经研磨后即得N‑GQDs/ g‑C₃N₄复合光催化剂；（3）负载Pt纳米粒子N‑GQDs/g‑C₃N₄光催化剂的制备采用光沉积的方法制备负载Pt纳米粒子的N‑GQDs/g‑C₃N₄光催化剂：将H₂PtCl₆水溶液和 N‑GQDs/g‑C₃N₄加入到10〜40vol%的乙醇水溶液中，在磁力搅拌下用300W的氙灯常温照射0.5〜2.5h，离心分离后，固体产物在60‑ ℃ 干燥；其中，各组分按质量百分比的组成为：g‑C₃N₄，95〜98%，Pt纳米粒子，其质量百分比为1.0〜3.0%，余量为N‑GQDs。