The invention provides a method for preparing porous graphite phase carbon nitride using carbon nanotubes as hard templates, belonging to the field of new semiconductor photocatalysts. Carbon nanotubes (CNTs) were used as hard templates to prepare porous graphite carbon nitride by co-heating CNTs with precursors of graphite carbon nitride, and then removing CNTs by simple ultrasonic treatment. It can be used as a semiconductor photocatalyst material for photocatalytic degradation of dyes. Compared with the original graphite phase carbon nitride, the photocatalytic activity has been significantly improved. Compared with the traditional hard template method for preparing porous graphite phase carbon nitride, the carbon nanotubes (CNTs) are used as the hard template in the present invention. The preparation process is simple, the template does not need to be removed by etching, the impurity component is small, the repeatability is good, the pollution is free, and the carbon nanotubes (CNTs) hard template can be recycled and recycled to save resources.
【技术实现步骤摘要】
一种利用碳纳米管作为硬模板制备多孔石墨相氮化碳的方法
本专利技术属于新型半导体光催化剂领域,具体涉及一种利用碳纳米管作为硬模板制备多孔石墨相氮化碳的方法。
技术介绍
在众多可再生能源中,基于半导体的光催化,是一种可直接捕获,转换和储存太阳能的技术,将太阳能转化为化学能,在利用太阳能方面是一种行之有效的方法,因其在能源环境方面广阔的应用前景而受到极大的关注。直到目前,直接将太阳能转化为能源燃料与化学能被认为是获得绿色可持续能源并在未来解决能源与环境问题的方法之一。除了需要太阳能作为驱动力外,光催化还需要合适的半导体材料来完成众多催化反应如分解水产氢气和氧气,将二氧化碳还原为碳氢燃料,降解有机污染物,细菌消毒和有机物的选择性合成等。为寻找在可见光范围内响应的半导体催化剂,一种聚合的半导体材料,即石墨相氮化碳,因其易于合成,特殊的电子能带结构,高的物理化学稳定性和地球储存丰富等性质而作为新一代光催化剂而激起人们极大的研究兴趣。为进一步提高石墨相氮化碳作为光催化剂的光催化活性,增加石墨相氮化碳的比表面积,根据石墨相氮化碳特殊的化学结构,人们制备了诸多多孔石墨相氮化碳材料。但目前文献报道的关于制备多孔石墨相氮化碳,其方法大多需要使用模板剂,然后需用强酸去除模板,工艺过程繁杂,更为重要的是其模板均是一次性,不可循环使用,造成资源的严重浪费。
技术实现思路
为克服现有技术的不足,本专利技术要解决的问题是提供一种利用碳纳米管作为硬模板制备多孔石墨相氮化碳的方法,以期制备出的石墨相氮化碳光催化活性能得到显著提升。本专利技术采用碳纳米管作为硬模板,将碳纳米管与石墨相氮化碳前驱体混 ...
【技术保护点】
1.一种利用碳纳米管作为硬模板制备多孔石墨相氮化碳的方法,其特征在于包括如下步骤二(1)将石墨相氮化碳前驱体和碳纳米管均匀混合;所述石墨相氮化碳前驱体为富氮有机小分子;所述碳纳米管可为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管;所述石墨相氮化碳前驱体与碳纳米管质量比为10~1000∶1;(2)将步骤(1)得到的均匀混合物置于氧化铝坩锅中,加盖,放入管式炉中,通入氮气作为保护气,升温速率为2‑5℃/min速度升温至520‑580℃,保温2‑4h后冷却;(3)将步骤(2)冷却后的固体在水中超声分散10min后,取上层分散液再超声10min,再取其上层分散液以去除碳纳米管将超声两次的上层分散液8000rpm/min离心10min,取下层沉淀60℃真空干燥,得到多孔石墨相氮化碳。
【技术特征摘要】
1.一种利用碳纳米管作为硬模板制备多孔石墨相氮化碳的方法,其特征在于包括如下步骤二(1)将石墨相氮化碳前驱体和碳纳米管均匀混合;所述石墨相氮化碳前驱体为富氮有机小分子;所述碳纳米管可为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管;所述石墨相氮化碳前驱体与碳纳米管质量比为10~1000∶1;(2)将步骤(1)得到的均匀混合物置于氧化铝坩锅中,加盖,放入管式炉中,通入氮气作为保护气,升温速率为2-5℃/min速度升温至520-580℃,保温2-4h后冷却;(3)将步骤(2)冷却后的固体在水中超声分散10min后,取上层分散液再超声10min,再取其上层分...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈翔,王浩楠,徐东,裴立宅,
申请(专利权)人:安徽工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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