一种复合光催化材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于材料技术领域，公开了一种复合光催化材料及其制备方法和应用，通过在惰性气氛中加热碳化处理过渡金属‑MOF和石墨化氮化碳复合材料，原位构建氧化铁/石墨烯/氮化碳三元异质结界面，利用高温碳化MOF得到的超高导电性的石墨烯作为界面载流子高速输运通道，大大提高了载流子分离效率。通过本发明专利技术制备的复合光催化材料，其电子空穴分离效率和可见光吸收性能均得到显著提升，因此表现出较高光催化水分解产氧性能，为推进光催化水分解制氢规模化应用奠定了坚实的基础。

A composite photocatalytic material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种复合光催化材料及其制备方法和应用
本专利技术属于材料
，具体涉及一种复合光催化材料的制备方法和应用。
技术介绍
光催化水分解制氢需借助半导体光催化材料，将太阳能转化为清洁能源氢能，其是从根源上解决能源危机和环境污染的理想途径。光催化水分解制氢包含两个半反应，即产氢和产氧。其中产氧半反应涉及四电子过程，反应能垒较高和反应速率较慢，是光催化水分解制氢过程的速控步。因此，设计和制备高效光催化产氧复合光催化材料是实现光催化产氢的关键所在。石墨化氮化碳片层材料具有制备过程简单﹑成本较低﹑稳定性好﹑能带结构匹配等优点，是较为理想的可见光催化材料。然而，单一组分氮化碳材料存在可见光响应范围较窄和电子空穴复合较快等缺点，其光催化产氧活性较差。通过添加产氧助/共催化剂，可以大大提高其光催化产氧性能。过渡金属氧化物因其制备简单，成本低廉，可见光吸收较强和助/共催化性能优异，因此在设计和制备高效氮化碳基复合光催化产氧材料中引起极大关注。近年来，设计和开发的系列WOx/g-C3N4，CoOx/g-C3N4，NiO/g-C3N4，FeOx/g-C3N4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/na)热处理尿素制备氮化碳：密封条件下，热解尿素，得氮化碳粉末材料，冷却后备用；/nb)Fe-MOF材料的制备：在有机溶剂中加入有机酸和铁盐，密封，经溶剂热处理，得Fe-MOF材料；/nc)Fe-MOF/氮化碳复合材料的制备：取步骤a)制得的氮化碳材料和步骤b)制得的Fe-MOF材料，分散于醇溶剂中，搅拌至醇挥发，得Fe-MOF/氮化碳复合材料；/nd)对Fe-MOF/氮化碳复合材料进行热处理：将步骤c)制得的Fe-MOF/氮化碳复合材料在惰性气氛中进行热处理，冷却，得所述复合光催化材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)热处理尿素制备氮化碳：密封条件下，热解尿素，得氮化碳粉末材料，冷却后备用；
b)Fe-MOF材料的制备：在有机溶剂中加入有机酸和铁盐，密封，经溶剂热处理，得Fe-MOF材料；
c)Fe-MOF/氮化碳复合材料的制备：取步骤a)制得的氮化碳材料和步骤b)制得的Fe-MOF材料，分散于醇溶剂中，搅拌至醇挥发，得Fe-MOF/氮化碳复合材料；
d)对Fe-MOF/氮化碳复合材料进行热处理：将步骤c)制得的Fe-MOF/氮化碳复合材料在惰性气氛中进行热处理，冷却，得所述复合光催化材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机酸选自对苯二甲酸、均苯三甲酸或咪唑二羧酸中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁盐选自氯化铁、硝酸铁或硫酸铁中的至少一种。


4.根据权利要求1所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：许学俊，陈月明，何清清，胡晓洪，陈东初，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44