一种非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂及其制备方法，属于光催化领域。其主要特征是利用酚醛树脂球作为模板制备同步实现非金属元素掺杂，一步得到非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂，利用非金属元素的掺杂减小光催化剂的禁带宽度，增强对可见光的吸收，同时具有较大的比表面积，活性位点增多，能够与有机污染物充分接触，从而显著提高氮化碳光催化剂的光催化活性。制备步骤为：①制备硬模板酚醛树脂球；②利用①所制备的酚醛树脂球为模板，在合成多孔氮化碳的过程中同步掺杂非金属元素(如N、P、S、F等)，在惰性气氛下经过热聚合后，将得到的产物再于空气中煅烧，最终制备得到非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂。该方法工艺简单高效、操作安全，制备的非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂催化活性较高。

Non metal doped porous carbon nitride photocatalyst and preparation method thereof

The invention discloses a non-metal doped porous carbon nitride photocatalyst and a preparation method thereof, belonging to the field of photocatalysis. The main feature is to use the phenolic resin ball as a template to synchronize the non metal element doping. The non metal doped porous carbon nitride photocatalyst is obtained one step, and the band gap of the photocatalyst is reduced by the doping of non-metallic elements, and the absorption of visible light is enhanced. At the same time, the specific surface area and the active site are increased. Many can be fully contacted with organic pollutants, thus significantly improving the photocatalytic activity of carbon nitride photocatalysts. The preparation steps are as follows: (1) preparing the hard template phenolic resin ball; (2) using the phenolic resin ball prepared by 1 as a template, the non metal elements (such as N, P, S, F, etc.) are synchronously doped in the process of synthesizing porous carbon nitride. After thermal polymerization in the inert atmosphere, the obtained products are calcined in the air, and the non gold is obtained. It is a kind of doped porous carbon nitride photocatalyst. The method is simple, efficient and safe in operation. The prepared nonmetal doped porous carbon nitride photocatalyst has higher catalytic activity.

【技术实现步骤摘要】
一种非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂及其制备方法
本专利技术属于光催化技术，涉及采用模板法制备非金属掺杂多孔氮化碳，选择酚醛树脂球作为模板，在合成多孔氮化碳的过程中同步掺杂非金属元素(如N、P、S、F等)，在惰性气氛下经过热聚后，将得到的产物再于空气中煅烧，最终制备得到非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂。本专利技术所制备的非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂，由于非金属元素的掺杂，减小了氮化碳光催化剂的禁带宽度，增强了对可见光的吸收，同时具有较大比表面积，活性位点增多，能够与有机污染物充分接触，从而显著提高氮化碳光催化剂的光催化活性。
技术介绍
科学技术的日新月异，为人类社会带来了巨大的物质财富，同时伴随而来的还有能源危机和环境污染这类重大问题，而环境污染问题中亟待解决的是如何处理废水，废水中的污染物大部分为有机物，如何高效环保地降解废水中的有机物一直是困扰人类的问题。光催化技术通过光解水制氢得到清洁的氢能；同时也可以利用太阳能产生具有高反应活性的自由基和空穴来降解矿化环境中各类污染物的新兴技术。光催化技术降解法具有操作简单、对有机污染物没有选择性、反应条件温和、反应速度较快、能够完全降解矿化污染物和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备模板酚醛树脂球：将一定量的苯酚、甲醛水溶液(37wt％)、0.1M NaOH溶液混合，60～90℃下搅拌0.5～1h，合成分子量较低的酚醛树脂。Pluronic F127溶于15mL水后加入并搅拌2～4h。再加入50mL水稀释并进一步搅拌6～18h，直到产生沉淀物时停止反应，将一定量溶液转至100mL高压釜中加水稀释，100～150℃下加热5～10h。产物通过离心、水洗收集，命名为RF；(2)非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂的制备：称取2g三聚氰胺和一定量的含非金属元素化合物和RF球于圆底烧瓶中，向烧瓶中加入去离子水与...

【技术特征摘要】
1.一种非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备模板酚醛树脂球：将一定量的苯酚、甲醛水溶液(37wt％)、0.1MNaOH溶液混合，60～90℃下搅拌0.5～1h，合成分子量较低的酚醛树脂。PluronicF127溶于15mL水后加入并搅拌2～4h。再加入50mL水稀释并进一步搅拌6～18h，直到产生沉淀物时停止反应，将一定量溶液转至100mL高压釜中加水稀释，100～150℃下加热5～10h。产物通过离心、水洗收集，命名为RF；(2)非金属掺杂多孔氮化碳光催化剂的制备：称取2g三聚氰胺和一定量的含非金属元素化合物和RF球于圆底烧瓶中，向烧瓶中加入去离子水与无水乙醇的混合溶剂，在冷凝回流的条件下，将烧瓶置于60～80℃油浴锅中搅拌4～6小时后，把容器中的溶液转移至蒸发皿中，将蒸发皿放入50～80℃的烘箱干燥。干燥后将混合物取出，研磨至粉末状后置于坩埚中，之后将坩埚放入管式炉中。通入惰性气体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：段芳，段丽颖，王军，张风丽，施冬健，陈明清，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32