The invention discloses a method for preparing doped graphitic carbon nitride nano material by soft template method, the preparation method is that the carbon and nitrogen precursor respectively with boron source, cobalt source and template reagent in alcohol solution stirring again after centrifugation, drying, solid powder, carbon nitride nano materials to high temperature B calcined and Co ions with different morphologies were doped; pretreatment of carbon nitrogen precursor and template reagent carbon nano nitride materials with different morphologies of carbon self doping in the same process. The method provided by the invention simplifies the process of preparing carbon nitride with different morphologies and avoids the introduction of impurity ions, and the morphology control can be realized by ion doping. The preparation process of the invention is novel and convenient, and the morphology of the carbon nitride is greatly enriched at the same time, and different ion doped carbon nitride photocatalysts are obtained. This soft template method for ion doped carbon nitride nanostructures has great potential in the field of building new semiconductor photocatalysts.
【技术实现步骤摘要】
一种软模板法制备掺杂氮化碳纳米材料的方法
本专利技术涉及一种软模板法制备掺杂氮化碳纳米材料的方法,属于半导体材料制备
技术介绍
在目前人们广泛研究的可见光响应的光催化剂中,有机聚合物半导体石墨相氮化碳g-C3N4由于其制备工艺简单、电子结构优异和理化稳定性好等优点,被作为一种廉价、稳定、不含金属组分的可见光光催化剂广泛应用于太阳能的光催化转化,如光解水产氢产氧、有机选择性光合成和有机污染物的降解等。g-C3N4还具备聚合物半导体的化学组成和能带结构易调控等特点,被认为是光催化研究领域,特别是光催化材料研究领域,值得深入探索的研究方向之一。目前,直接高温煅烧制备的体相g-C3N4多为块体材料,形貌单一,比表面积小,光催化性质差。根据报道,大多数优化g-C3N4形貌的方法是硬模板法,如以SiO2或C作模板。但在去除模板过程中,很容易因为模板去除不彻底而引入杂质离子,形成光生电子空穴复合中心,降低光催化活性。
技术实现思路
本专利技术针对g-C3N4的形貌单一和光催化性质较差等不足,提供了一种软模板法制备的离子掺杂调控氮化碳纳米材料的制备方法,该制备工艺简单,所得不同离子掺杂的产物形貌差异较大,但合适的掺杂浓度不同程度的增强产物光催化性质本专利技术为了实现上述目的所采用的技术方案为:本专利技术提供了一种软模板法制备石墨相氮化碳纳米材料的方法,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 ...
【技术保护点】
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。
【技术特征摘要】
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。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述碳氮前驱体为三聚氰胺或双氰胺。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硼源为硼酸;所述钴源硝酸钴或氯化钴。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,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。5.根据权利要求1-...
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