一种磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种磷掺杂石墨烯量子点‑石墨相氮化碳p‑n结光催化剂及其制备方法和应用。所述的制备方法包括：将1,3,6‑三硝基芘和Na

A phosphorus doped graphene quantum dots graphitic carbon nitride P n photocatalyst and preparation method and application thereof

The invention discloses a phosphorus doped graphene quantum dots graphitic carbon nitride P n photocatalyst and preparation method and application thereof. The preparation method includes: 1,3,6 three and Na2HPO4 nitropyrene 12H2O dissolved in water to obtain a mixed aqueous solution, phosphorus doped graphene quantum dots prepared in hydrothermal reaction under alkaline conditions, pi - PI and hydrogen bonding by phosphorus doped graphene quantum dots and graphite carbon nitride, forming composite stable material. The phosphorus doped graphene quantum dots of P type semiconductor material, the formation of graphite carbon nitride and N type P n structure of composite material has a significantly enhanced photoinduced charge separation rate and photocatalytic activity for hydrogen production, visible light degradation, and water splitting dyes or organic pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及光催化
，具体涉及一种磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
光催化是在一定波长光照条件下，半导体材料发生光生载流子的分离，然后光生电子和空穴再与离子或分子结合生成具有氧化性或还原性的活性自由基，这种活性自由基能将有机物大分子降解为二氧化碳或其他小分子有机物以及水，在反应过程中这种半导体材料也就是光催化剂本身不发生变化。作为一种高效、安全的环境友好型净化技术，光催化技术目前收到广泛的关注，在染料及有机物降解、光解制氢等领域有广阔的应用前景。为了提高光催化效率尤其是可见光催化效率，开发性能优异的新颖光催化剂至关重要。抑制光生载流子的复合，是当前光催化剂开发的重点和热点。光催化半导体材料，按导电载流子的不同也分为p型和n型，不同的半导体材料进行复合可得到异质复合光催化剂，可分n-n、p-p、p-n复合3类，前两类称同型异质结(n-n结、p-p结)，后者为反型异质结，即p-n结。已有的研究表明，p-n结光催化材料具有高的催化效率。石墨相氮化碳(g-C3N4)是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷掺杂石墨烯量子点‑石墨相氮化碳p‑n结光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)磷掺杂石墨烯量子点的制备：将1,3,6‑三硝基芘和Na2HPO4·12H2O溶于水得到混合水溶液，在碱性条件下进行一步水热反应，去除未反应小分子后制得磷掺杂石墨烯量子点，所得磷掺杂石墨烯量子点为p型半导体材料；(2)磷掺杂石墨烯量子点‑石墨相氮化碳p‑n结光催化剂的制备：将石墨相氮化碳粉末分散在磷掺杂石墨烯量子点水溶液中，分散静置后将上清液倾倒出，取下层沉积物水洗后烘干，得到磷掺杂石墨烯量子点‑石墨相氮化碳p‑n结光催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)磷掺杂石墨烯量子点的制备：将1,3,6-三硝基芘和Na2HPO4·12H2O溶于水得到混合水溶液，在碱性条件下进行一步水热反应，去除未反应小分子后制得磷掺杂石墨烯量子点，所得磷掺杂石墨烯量子点为p型半导体材料；(2)磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂的制备：将石墨相氮化碳粉末分散在磷掺杂石墨烯量子点水溶液中，分散静置后将上清液倾倒出，取下层沉积物水洗后烘干，得到磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂。2.根据权利要求1所述的磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述1,3,6-三硝基芘的浓度为0.1～10mg/mL，Na2HPO4·12H2O的浓度为30～70mg/mL。3.根据权利要求1所述的磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，通过加入氢氧化钠提供碱性条件，氢氧化钠浓度为0.020～0.5mol/L。4.根据权利要求1所述的磷掺杂石墨烯量子点-石墨相氮化碳p-n结光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉洋，庞优优，董晓平，钱佳佳，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33