一种污水净化光解水制氢双功能环境友好型氮化碳光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种污水净化/光解水制氢双功能环境友好型氮化碳光催化剂及制备方法和应用，该催化剂以氰胺类化合物或富氮含碳物质为前驱物，以微/纳米无机盐作为模板剂。将前驱物与不同比例的模板剂进行物理混合，经过高温焙烧、去模板、洗涤、焙烧制备多孔结构催化剂。该催化剂环境友好、成本低、高化学和热稳定性，脱出污染物效率高。

A Dual-Function Environment-Friendly Carbon Nitride Photocatalyst for Hydrogen Production from Photolysis of Wastewater Purification and Its Preparation Method and Application

The invention relates to an environment-friendly carbon nitride photocatalyst with dual functions of sewage purification/photolysis water for hydrogen production, a preparation method and application. The catalyst takes cyanamides or nitrogen-rich carbon-containing substances as precursors, and micro/nano inorganic salts as templates. The precursors were physically mixed with different proportions of template, and porous catalysts were prepared by high temperature calcination, template removal, washing and calcination. The catalyst has the advantages of friendly environment, low cost, high chemical and thermal stability, and high removal efficiency of pollutants.

【技术实现步骤摘要】
一种污水净化光解水制氢双功能环境友好型氮化碳光催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种污水净化/光解水制氢双功能友好型氮化碳光催化剂及制备方法和应用，属于绿色环保催化材料和污水治理以及可再生清洁能源领域，特别适用于生活以及工业污水净化和全固态可见光响应装置能量源。
技术介绍
能源是人类赖以生存的物质基础，是社会和经济可持续发展的重要物质保障。近年来，世界经济的快速发展，现代工业化的迅猛发展，人们对能源的需求日益增大。为了满足日益增长的能源需求，消耗了大量的煤、石油、天然气等不可再生的化石能源，造成严重的能源危机和环境污染问题，制约了社会的发展，从而使得人类面临严峻的生存挑战。因此，太阳能的开发和利用成为解决这些问题的关键。半导体光催化通过直接利用太阳能来驱动一系列重要的化学反应，将低密度的太阳能转化为高密度的化学能解决能源危机和温室效应或降解环境或水中的有机污染物。基于光催化，在解决能源危机和环境污染等方面表现出的巨大潜能，因此，受到世界各国政府的高度重视。自1972年日本科学家Fujishima和Honda发现TiO2光电催化分解水制氢，光催化领域的核心课题就是探寻高稳定的廉价本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水净化/光解水制氢双功能环境友好型氮化碳光催化剂，其特征在于：该催化剂以氰胺类或者富氮含碳物质作为前驱物，以无机盐作为模板剂，以无强氧化性/还原性的稀酸溶液为刻蚀剂，最后获得目标产品。

【技术特征摘要】
1.一种污水净化/光解水制氢双功能环境友好型氮化碳光催化剂，其特征在于：该催化剂以氰胺类或者富氮含碳物质作为前驱物，以无机盐作为模板剂，以无强氧化性/还原性的稀酸溶液为刻蚀剂，最后获得目标产品。2.根据权利要求1所述的氮化碳光催化剂，其特征在于：该催化剂通过如下方法制备得到：(1)前驱物和模板剂的混合将前驱物和模板剂混匀后研磨粉碎，得到混合物；(2)混合物的第一次高温焙烧将研磨粉碎后的混合物在如下条件下进行煅烧：首先，室温下通氮气半小时，排除空气；其次，以1～10℃/min的升温速率由室温升温至350～400℃；最后，恒温2～4h，恒温后自然降温至室温，待用；(3)模板剂的去除将第一次高温焙烧后的混合物研磨均匀并加入过量稀酸溶液进行搅拌8～24h；搅拌后先用蒸馏水离心洗涤至上层清液至中性，之后用乙醇洗涤，最后放入烘箱中干燥，待用；(4)二次高温焙烧将步骤(3)干燥后的物质研磨均匀后再次进行煅烧，煅烧条件如下：首先，室温下通氮气半小时，排除空气；其次，以1～10℃/min的升温速率由室温升温至500～650℃；最后，恒温2～4h，恒温后自然降温至室温，得到目标产品。3.根据权利要求2所述的氮化碳光催化剂，其特征在于：步骤(1)中制备催化剂的前驱物为氰胺类化合物或富氮的物质；优选所述的氰胺类化合物为氰胺、二聚氰胺或者三聚氰胺，所述的富氮的物质为尿素或者硫脲。4.根据权利要求2所述的氮化碳光催化剂，其特征在于：步骤(1)中的无机盐模板剂为氧化镁、碳酸镁或碳酸钙。5.根据权利要求2所述的氮化碳光催化剂，其特征在于：前驱物和模板剂的质量比为1：1～10；优选：前驱物和模板剂的质量比为1：1～6。6.根据权利要求2所述的氮化碳光催化剂，其特征在于：第一次高温焙烧的条件为室温下通氮气半小时，排除空气；其次，以3～8℃/min的升温速率由室温升温至350～400℃；最后，恒温2～4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建海，徐鑫，沈岳松，古飒飒，
申请(专利权)人：南京工业大学，南京杰科丰环保技术装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32