氮化碳/二氧化钛纳米片阵列异质结光催化剂及制备方法技术
Carbon nitride / titanium dioxide nano chip array heterojunction photocatalyst and preparation method thereof
The invention relates to a carbon nitride / titanium dioxide nano chip array heterojunction photocatalyst and a preparation method thereof, belonging to the field of nanometer material photocatalysis technology. The catalyst with G C
【技术实现步骤摘要】
氮化碳/二氧化钛纳米片阵列异质结光催化剂及制备方法
本专利技术属于纳米材料光催化
，特别是提供了一种氮化碳/二氧化钛(g-C3N4/TiO2)纳米片阵列异质结光催化剂及制备方法。
技术介绍
随着全球范围内能源短缺与环境污染问题的加剧，利用光催化制氢技术将太阳能转化为化学能引起了人们广泛的关注。自从Fujishima与Honda首次发现TiO2电极可光催化裂解水产生H2以来(Nature,1972,23,37–38)，TiO2因其价廉、无毒、化学稳定性好等优点，被认为是最具有实际应用潜力的光催化剂之一。TiO2主要有三种晶型，分别是锐钛矿、金红石、板钛矿。锐钛矿TiO2因其光生载流子的氧化还原能力较强而具有较高的光催化活性，是受到研究最多的一类晶型。然而，锐钛矿TiO2的禁带宽度为3.2eV，其光激发范围位于紫外光区，但入射到地球表面的紫外光只占不到太阳光总量的4％，同时，光生电子-空穴的快速复合极大地降低了锐钛矿TiO2的光催化活性。以上缺点一定程度上阻碍了锐钛矿TiO2材料在光催化
的实际应用。目前，针对锐钛矿TiO2改性的方法主要包括金属或非金属掺...
【技术保护点】
一种氮化碳/二氧化钛纳米片阵列异质结光催化剂，其特征在于以g‑C
【技术特征摘要】
1.一种氮化碳/二氧化钛纳米片阵列异质结光催化剂，其特征在于以g-C3N4为载体、钛酸异丙酯为钛源、二乙烯三胺为形貌控制剂、异丙醇为溶剂，通过溶剂热法制备出g-C3N4/TiO2前驱体，经过煅烧处理得到g-C3N4/TiO2纳米片阵列异质结复合光催化剂；该催化剂为多级结构，形状规则、尺寸均一的锐钛矿TiO2纳米片(70～150x9nm)垂直交错生长于g-C3N4的表面，形成纳米片阵列结构。2.一种权利要求1所述的氮化碳/二氧化钛纳米片阵列异质结光催化剂的制备方法，包括反应体系的配制，溶剂热合成反应的控制，产物的分离、洗涤、干燥以及热处理过程；其特征在于，具体步骤如下：(1)准确称取8-13g尿素加入氧化铝坩埚中，将坩埚放入马弗炉中，以8-15℃/min的升温速率升至530-580℃，保持2-4h，得到淡黄色粉末状g-C3N4粗产品，将其研磨后，依次用去离子水、0.3-0.5％的HCl溶液、0.8-1.2％的NaOH溶液洗涤，最后用去离子水将其洗涤至中性，在50-70℃下干燥8-14h，得到纯的淡黄色粉末状g-C3N4。准确量取50mL异丙醇转入烧杯中，加入一定量所得纯g-C3N4，超声...
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