[发明专利]一种多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将三聚氰胺粉末加入坩埚内，并盖上坩埚盖子，然后将坩埚转移至高温炉中进行热处理，再随炉冷却至室温，得到石墨相氮化碳粉末；

步骤二：将步骤一得到的石墨相氮化碳粉末置于快速升温管式炉中，在空气气氛下进行高温处理，然后利用循环冷却水将快速升温管式炉降至室温，即得到多孔薄层石墨相氮化碳；

步骤三：将步骤二制备的多孔薄层石墨相氮化碳以光还原法负载铂，即得到多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂，其中负载的铂的质量为多孔薄层石墨相氮化碳质量的1～5％；

所述步骤二中的高温处理具体为：以5～20℃/s的升温速度从室温升温至700～900℃，并保温0～15min。

2.根据权利要求1所述的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的热处理具体为：以3～10℃/min的升温速度从室温升温至520～550℃，并在该温度下煅烧2～4h。

3.根据权利要求1所述的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二中的循环冷却水的温度为15～25℃。

4.根据权利要求1所述的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三中负载铂的具体步骤如下：

1)在反应器中加入多孔薄层石墨相氮化碳、牺牲剂和六水合氯铂酸水溶液；其中加入的六水合氯铂酸水溶液中所含的铂的质量为加入的多孔薄层石墨相氮化碳质量的1～5％；

2)向反应器中通入氮气吹扫，以除去反应器中的氧气，然后打开氙灯和磁力搅拌器，使反应体系在氙灯的照射及搅拌条件下进行1～3h的光还原反应，即将铂负载在多孔薄层石墨相氮化碳上。

5.根据权利要求4所述的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂的制备方法，其特征在于：所述牺牲剂是体积分数为5～20％的三乙醇胺水溶液，且每加入10～200mg多孔薄层石墨相氮化碳时需要加入50～300mL牺牲剂。

6.根据权利要求4所述的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂的制备方法，其特征在于：所述六水合氯铂酸水溶液中铂的浓度为0.0005～0.001g/mL。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂的制备方法制得的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂，其特征在于：所述多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂由多孔薄层石墨相氮化碳及负载在其上的铂组成，其中负载的铂的质量为多孔薄层石墨相氮化碳质量的1～5％；多孔薄层石墨相氮化碳的微观形貌为含有大孔和介孔的多孔薄层片层状；所述多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂在可见光下光催化分解水制氢时的产氢活性为45～1380μmol·h^-1·g^-1。

8.权利要求7所述的多孔薄层石墨相氮化碳载铂光催化剂在可见光下光催化分解水制氢方面的应用。