一种异质结界面掺杂复合光催化剂及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种异质结界面掺杂复合光催化剂及制备方法,制备的异质结界面掺杂Bi12O17Cl2/g‑C3N4复合光催化剂,在可见光下拥有极强的转化二氧化碳为甲烷的能力。本发明专利技术采用g‑C3N4和Bi12O17Cl2纳米片复合，更易形成大面积的异质结，从而促进载流子的分离；通过热扩散使异质结界面处Bi12O17Cl2上的铋原子成功的掺杂到g‑C3N4晶格里，诱导了超强的异质结界面处的电场，实现了超级的可见光还原二氧化碳性能；多孔的g‑C3N4极高的比表面和无数微孔为界面掺杂提供了便利；匹配的带隙结构和界面掺杂成功控制了载流子的流向，实现了选择还原二氧化碳为甲烷，增强了光催化剂的循环使用能力；材料合成简单绿色，规模大，工业化应用前景好。

A heterointerface doped composite photocatalyst and preparation method thereof

The invention discloses a heterointerface doped composite photocatalyst and preparation method, the heterojunction interface C3N4 doped Bi12O17Cl2/g composite photocatalyst under visible light, have extremely strong conversion of carbon dioxide into methane capacity. The invention adopts g C3N4 and Bi12O17Cl2 nanosheet, easier to form a heterojunction large area, so as to promote charge separation; the heterojunction interface Bi12O17Cl2 on the success of bismuth atoms doped into the G lattice in C3N4 by thermal diffusion induced by strong electric field at the interface of the heterojunction, the super the visible light carbon dioxide reduction performance; porous g C3N4 high specific surface and numerous micropores were interface doping facilitated; band structure and doping control interface carrier flow, and realizes the selective reduction of two carbon dioxide methane, enhancing light catalyst circulation ability; synthesis of simple green materials, a large scale, a good prospect of industrial application.

【技术实现步骤摘要】
一种异质结界面掺杂复合光催化剂及制备方法
本专利技术涉及一种异质结界面掺杂复合光催化剂及制备方法，属于能源环境及纳米材料

技术介绍
能源和环境问题关系着经济社会的可持续发展和人类的生存。尽管化石燃料可以暂时满足人类发展的需要，但是化石燃料是不可再生的能源。长期的使用化石燃料不仅会减少化石燃料的储备，而且大量燃烧产物二氧化碳的排放还会导致温室效应。光催化剂利用太阳能把二氧化碳转化为甲烷、甲醇、甲醛、一氧化碳等有机燃料为解决能源环境问题提供一条理想的途径。利用太阳能还原二氧化碳为有机燃料的整个过程是绿色无污染。同时光催化剂制备简单、经济、可循环利用也为实际工业应用提供可能。然而现有的催化转化二氧化碳为燃料的技术还难以满意实际生产的需要。例如中国专利CN106622235A公开了名称为：用于将二氧化碳转化为一氧化碳的石墨烯包覆合金纳米催化剂及其制备方法。该技术通过控制合金组分比例和石墨烯壳层结构使合金中的电子通过石墨烯迁移到催化剂的表面上参与反应，实现了较高的二氧化碳转化为一氧化碳的选择性。但是转化速率和转化率并不高。还有，例如中国专利CN105498780A公开了名称为：一种C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异质结界面掺杂复合光催化剂, 是指异质结界面掺杂的Bi12O17Cl2/g‑C3N4复合光催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种异质结界面掺杂复合光催化剂,是指异质结界面掺杂的Bi12O17Cl2/g-C3N4复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的异质结界面掺杂复合光催化剂，其特征在于：所述Bi12O17Cl2/g-C3N4复合光催化剂使二氧化碳在太阳光的可见光照射下持续转化为甲烷。3.根据权利要求1所述的异质结界面掺杂复合光催化剂，其特征在于：所述Bi12O17Cl2与g-C3N4质量比为0.02～4:1。4.根据权利要求1所述的异质结界面掺杂复合光催化剂，其制备方法，步骤如下：步骤一、利用胺类有机物在一定温度和保温时间下热聚制备出多孔的g-C3N4纳米片；步骤二、在铋盐的醇溶液中利用多孔的g-C3N4纳米片为基底通过碱溶液调控pH值使Bi12O17Cl2充分地生长在g-C3N4纳米片上；步骤三、将沉淀用水清洗离心、烘干，研磨成粉末后通过一定的温度和保温时间，利用热扩散合成异质结界面掺杂的Bi12O17Cl2/g-C3N4复合光催化剂。5.根据权利要求4所述的异质结界面掺杂复合光催化剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：代凯，王中辽，吕佳丽，李真，霍瑶，胡太平，
申请(专利权)人：淮北师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34