[发明专利]一种软模板法制备掺杂氮化碳纳米材料的方法

摘要

本发明公开了一种软模板法制备掺杂石墨相氮化碳纳米材料的方法，其制备方法为：将碳氮前驱体分别与硼源、钴源和模板试剂在醇溶液中搅拌均匀后再次离心、干燥，得到固体粉末，将其高温煅烧得到不同形貌的B、Co离子分别掺杂的氮化碳纳米材料；将预处理的碳氮前驱体与模板试剂在相同过程下得到不同形貌的碳自掺杂的氮化碳纳米材料。本发明提供的方法简化了制备不同形貌石墨相氮化碳的过程，又避免了杂质离子的引入；而通过离子掺杂又能够实现了形貌调控。本发明制备过程新颖、便捷，同时极大的丰富了氮化碳的形貌，得到不同离子掺杂的氮化碳光催化剂。这种软模板法离子掺杂调控氮化碳纳米形貌的方法，在构建新型半导体光催化剂领域有较大的潜力。

主权项

1.一种软模板法制备石墨相氮化碳纳米材料的方法，其特征在于，包括离子掺杂和碳自掺杂；所述离子掺杂通过以下步骤实现：（1）将碳氮前驱体分别与硼源、钴源和模板试剂在醇溶液中搅拌均匀，然后离心、干燥，得到固体粉末；（2）将固体粉末分别在惰性气氛中高温煅烧，得到不同形貌的B、Co离子分别掺杂的氮化碳纳米材料；所述碳自掺杂通过以下步骤实现：（a）在反应釜中将碳氮前驱体分散于醇溶液中，经高温水热反应，离心分离干燥得到固体粉末A；（b）将固体粉末A与模板试剂在醇溶液中搅拌，再次离心、干燥，得到固体粉末B；（c）将固体粉末B在惰性气氛中高温煅烧，得碳自掺杂的氮化碳纳米材料；所述碳氮前驱体为三聚氰胺或双氰胺；所述硼源为硼酸；所述钴源硝酸钴或氯化钴；所述模板试剂为巯基乙酸；所述醇溶液为乙醇；所述搅拌的时间均为6‑10h；步骤(1)中，所述碳氮前驱体、硼源或钴源和模板试剂的质量比均为1.2 ：0.005~0.02 ：0.8‑1.326；所述碳氮前驱体在醇溶液中的浓度为0.015~0.024g/mL；步骤（a）中，所述每60‑70mL醇溶液中加入碳氮前驱体的质量为1.0‑1.2g；步骤（b）中，所述高温水热反应的温度为210‑230℃，反应时间为24h；步骤（b）中，所述固体粉末A与模板试剂的质量比为1.2 ：0.8‑1.326。