The invention discloses a preparation method of carbon nitride material with nano-sheet/nano-tube composite structure. The modified precursor is prepared by using carbon-nitrogen precursor, halogen potassium carbide and water as raw materials and using halogen potassium carbide as assistant hydrothermal treatment conventional carbon-nitrogen precursor. Then the modified precursor is calcined at high temperature to obtain carbon nitride material with nano-sheet/nanotube composite structure. \u3002 The carbon nitride material prepared by the method has obvious nanosheet/nanotube composite structure. Compared with the traditional bulk phase g C3N4, on the one hand, the specific surface area of the material is effectively increased and the photocatalytic activity of the carbon nitride material is improved; on the other hand, the hollow tubular structure is beneficial to promoting multiple scattering of visible light in the interior and effectively promoting the separation and transmission of photogenerated carriers. The photocatalytic performance is further improved by improving the utilization of light. Compared with the unmodified bulk phase g_C3N4, the degradation rate of the material of the present invention is increased by 30 times.
【技术实现步骤摘要】
一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法
本专利技术属于光催化材料制备
,具体涉及一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法。
技术介绍
石墨相氮化碳(g-C3N4)作为一种可见光响应的非金属聚合物半导体材料,在光解水产氢、光还原二氧化碳和光降解有机污染物领域具有广阔的应用前景。然而未经修饰的体相g-C3N4虽然具有一定的光催化性能,但是存在比表面积小、光生载流子复合速率快、可见光光催化活性低等缺点,严重制约了其在光催化领域的应用。已有文献表明:常规体相g-C3N4光催化材料的改性方式主要包括负载贵金属、金属/非金属掺杂和构建异质结等。通过这些常见的改性处理后,体相g-C3N4的光催化性能会在一定程度得到提升;但改性后的g-C3N4通常存在形貌单一,光催化性能提升有限的问题;要获得丰富的形貌结构,大幅度提升其光催化活性,仍存在巨大的挑战。因此,如果在进行常见改性处理的同时能够实现在纳米尺寸的基础上构建特定的复合结构,如实现纳米薄片状、空心球状结构、空心管状结构和多孔结构中两种或两种以上结构的复合,可以进一步减小光生载流子迁移到材料表面的路程、提供更多的活性位点、增强光谱吸收、减小传质阻力等,从而进一步提高氮化碳材料的光催化性能。因此,本专利技术针对体相g-C3N4改性后形貌单一,光催化性能提升有限这一问题,提供了一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法,解决了现有方法制备的体相g-C3N4形貌单一,光催化性能提升有限的问题。本专利技术所采用的技术方案是, ...
【技术保护点】
1.一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法,其特征在于,以碳氮前驱体、卤族钾化物和水为原材料,采用卤族钾化物辅助水热处理常规碳氮前驱体制备出改性前驱体;然后将上述改性前驱体进行高温煅烧,即获得具有纳米片/纳米管复合结构的氮化碳材料。
【技术特征摘要】
1.一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法,其特征在于,以碳氮前驱体、卤族钾化物和水为原材料,采用卤族钾化物辅助水热处理常规碳氮前驱体制备出改性前驱体;然后将上述改性前驱体进行高温煅烧,即获得具有纳米片/纳米管复合结构的氮化碳材料。2.根据权利要求1所述的一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,改性前驱体的制备:将碳氮前驱体、卤族钾化物、去离子水加入反应釜中,搅拌均匀,放入烘箱中进行水热反应,得到固液混合物;然后对固液混合物进行洗涤、干燥,得到改性前驱体;步骤2,纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备:对步骤1得到的改性前驱体进行高温煅烧,即得到具有纳米片/纳米管复合结构的氮化碳材料。3.根据权利要求2所述的一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制备方法,其特征在于,所述步骤1中碳氮前驱体为三聚氰胺;卤族钾化物为氟化钾或者溴化钾。4.根据权利要求2所述的一种纳米片/纳米管复合结构氮化碳材料的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙少东,宋鹏,梁淑华,崔杰,杨卿,
申请(专利权)人:西安理工大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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