The invention belongs to the field of material preparation, photocatalysis and photoelectric catalysis technology, and discloses a 3D graphite phase carbon nitride material and its preparation method. Ionic liquid 1 alkyl 3 methylimidazole halide salts can be used as template and dispersant. 3D spherical carbon nitride (CN) was successfully prepared by combining ionic liquid soft template method with calcined hydrothermal precursors. Compared with ordinary block CNs, 3D spherical CNs have smaller band gap, higher utilization of light and easier recombination of photogenerated electrons and holes, thus improving the performance of CNs and broadening their application scope. The invention uses basic chemical raw materials as starting materials to prepare high-performance catalysts, which are rich in raw materials, high production, low cost, non-toxic and harmless, environmentally friendly, simple process and easy to mass production.
【技术实现步骤摘要】
一种3D石墨相氮化碳材料及其制备方法
本专利技术属于材料制备及光催化、光电催化
,涉及一种三维(3D)石墨相氮化碳材料的制备方法。
技术介绍
石墨相氮化碳(CN)作为一种新型的聚合物半导体材料,具有环境友好、化学稳定性高、抗菌性好、可调控的带隙结构以及优异的光/电性能,引起了科研工作者的广泛关注。目前,因此,CN已广泛应用于光催化水裂解、光催化污染物降解、人工光合成和二氧化碳还原等。然而,其光生电子-空穴对的复合仍然十分严重,对光的利用率较低,这也限制其更广泛的应用。为了进一步提高CN的性能,科研工作者尝试了结构设计、元素掺杂、与其他元素形成异质结、造缺馅等策略。尤其是在CN的纳米结构设计方面,制备出多孔、分层、纳米片、纳米棒、纳米管和量子点等结构,这些已经被报道过着实增大了比表面积、提高了可见光吸收性能、促进了传质、暴露了更多的活性位点,从而改善了性能。根据调研发现,主要是通过硬模板和软模板来制备出这些独特的结构。相比之下,硬模板往往需要繁琐的合成步骤,且需要有毒化学物质去除模板。而软模板则不需要去除模板,也降低了生产的复杂度,进而降低了生产成本。到目前为止,用软模板制备的CN材料包括3D组装纳米结构、多孔纳米片、紫菜层状结构、蠕虫状多孔结构等。因此,可以推断通过离子液体卤素盐作为软模板构建3DCN是可行的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种3DCN的制备方法,改善CN光生载流子易重结合、光利用率低的问题。其制备方法简单,成本低廉。为了达到上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种3DCN的制备方法,具体按照以下步骤实施:(1)称取三聚氰胺与离 ...
【技术保护点】
1.一种3D石墨相氮化碳材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)称取三聚氰胺与离子液体1‑烷基‑3‑甲基咪唑卤盐,将其放入聚四氟乙烯内衬反应釜中,加入去离子水,搅拌均匀后,移至烘箱中反应,离心收集,用无水乙醇、去离子水洗涤数次后,在烘箱中干燥,即可获得前驱体;所述1‑烷基‑3‑甲基咪唑卤盐的结构式为:
【技术特征摘要】
1.一种3D石墨相氮化碳材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:(1)称取三聚氰胺与离子液体1-烷基-3-甲基咪唑卤盐,将其放入聚四氟乙烯内衬反应釜中,加入去离子水,搅拌均匀后,移至烘箱中反应,离心收集,用无水乙醇、去离子水洗涤数次后,在烘箱中干燥,即可获得前驱体;所述1-烷基-3-甲基咪唑卤盐的结构式为:其中,R为乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基中的一种,X为氯、溴或碘中的一种;(2)将步骤(1)获得的前驱体,放入氧化铝坩埚中,盖上盖子,将其移至马弗炉中在空气氛围下以一定的升温速率升温到500-650℃,保持3-5...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜德胜,严鹏程,徐丽,李赫楠,
申请(专利权)人:江苏大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。