The invention belongs to the technical field of material preparation and photocatalysis, in particular to a zinc doped carbon nitride visible light catalyst, a preparation method and an application thereof. The visible light catalyst is prepared from a mixture of potassium chloride and zinc chloride as a molten salt with a nitrogen containing small molecule compound such as cyanamide and a mixture of potassium chloride and zinc chloride, and is prepared by thermal induction, self polymerization and water washing and desalting. Compared with the traditional graphite carbon nitride, carbon nitride photocatalyst doped zinc of the invention is nanometer thin, effectively increase the surface area, promote the separation of photogenerated electrons and holes, improve the photocatalytic activity of hydrogen under visible light. The preparation method of the invention is simple, environmental protection and low cost, and the obtained catalyst has excellent photocatalytic performance, and can be widely applied to the fields of photocatalysis, hydrogen production, etc..
【技术实现步骤摘要】
一种掺杂锌的氮化碳可见光催化剂及其制备方法和用途
本专利技术属于材料制备及光催化
,涉及一种掺杂锌的氮化碳可见光催化剂,其基于熔盐法的制备方法,及其在可见光催化产氢中的用途。
技术介绍
利用太阳能光解水制氢是人类从根本上解决环境污染和能源危机的重要途径,而探寻高效、稳定、廉价、环保的光催化剂则是其核心问题。在过去的四十多年中,大量的工作集中在无机半导体光催化剂的研究上,目前已探索出上百种无机半导体材料,主要包括金属氧化物、硫(氧)化物和氮(氧)化物等。但是,这些材料通常具有以下两个缺点:(i)由于其禁带宽度较宽,仅对紫外光有响应,无法利用可见光实现太阳能向氢能的转换(例如TiO2);(ii)在光催化反应中不稳定,易发生光腐蚀(例如CdS),这些不足严重阻碍了无机半导体材料在光催化中的应用。近几年,具有二维共轭大π键结构的聚合物半导体材料—石墨相氮化碳,在利用太阳光分解水制氢方面表现出引人注目的性能,其化学性质稳定,具有合适的禁带宽度(~2.7eV),是一种具有可见光响应的光催化剂。但是,纯氮化碳存在光生电子易与空穴复合、比表面积小等问题。为了抑制光生电子易与空穴的复合,研究者们通常采用元素掺杂等方法对氮化碳进行改性,例如将金属或非金属元素与氮化碳的前驱体混合均匀后煅烧(参见Angew.Chem.Int.Ed.,2015,54:12868)。但在这些研究中,氮化碳比表面积较小的问题仍然没有得到明显改善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种掺杂锌的氮化碳可见光催化剂及其制备方法和用途。该制备方法快速简单、原料易得、成本低廉,所得可见光催化剂的比表面积 ...
【技术保护点】
一种掺杂锌的氮化碳可见光催化剂的制备方法,其包括下列步骤:1)将氮化碳的前驱体与熔盐混合,研磨均匀后转移至坩埚中;2)将盛有粉末状混合物的坩埚置于马弗炉中,在空气氛围中煅烧后自然降温至室温;3)将坩埚中的固体混合物用热水洗涤,除尽其中的盐,干燥后得到掺杂锌的氮化碳可见光催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种掺杂锌的氮化碳可见光催化剂的制备方法,其包括下列步骤:1)将氮化碳的前驱体与熔盐混合,研磨均匀后转移至坩埚中;2)将盛有粉末状混合物的坩埚置于马弗炉中,在空气氛围中煅烧后自然降温至室温;3)将坩埚中的固体混合物用热水洗涤,除尽其中的盐,干燥后得到掺杂锌的氮化碳可见光催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述氮化碳的前驱体选自三聚氰胺、双氰胺、单氰胺中的任意一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中所述熔盐为氯化钾与氯化锌的混合物,其中所述氯化钾与所述氯化锌的质量比为1:0.5~1.5。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员:张慧,曹煜祺,吴昊,
申请(专利权)人:江苏理工学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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