一种g-C3N4/Zn制造技术

一种g

【技术实现步骤摘要】
一种g-C3N4/Zn
0.2
Cd
0.8
S复合材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种复合材料的制备方法，具体涉及一种g-C3N4/Zn
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Cd
0.8
S复合材料的制备方法。

技术介绍

[0002]当今社会，随着社会的进步和发展，工业化和人工智能化的程度越来越高，对于所使用材料的要求也越来越高，传统的材料不能满足使用的需求，因此越来越多的功能材料以及复合材料得到快速的发展。而
Ⅱ-Ⅵ
化合物是当下研究的重点和热点，由于它们在半导体激光器、传感器、固体发光和太阳能电池等领域有着广泛的应用前景，故一直备受重视。其中Zn
x
Cd
1-x
S(0≤x≤1)固溶体材料作为一种新颖的具有良好光催化性能的材料，由于其可调节变换的禁带宽度及独特的催化活性，而受到广泛的研究。
[0003]Zn
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Cd
1-x
S固溶体材料作为一类具有直接宽带隙的半导体类光催化剂，伴随Cd使用量的增加，其禁带宽度从3.6eV逐渐降低到2.3eV，由于其较合适的禁带宽度，能够使其很好的利用和吸收太阳光中的一定量的可见光以及一部分的近紫外光。而且其具有价格便宜、化学稳定性较强、抗光腐蚀和容易回收等优点，一经问世就引起了人们广泛的关注。Zn
x
Cd
1-x
S在许多工业领域都存在着潜在的应用，且常常被应用于光致发光及光电导体设备，光催化降解、产氢，荧光粉以及其他光电领域中。g-C3N4制备简单、成本低廉、稳定性好且具有可见光响应，是最有前景的半导体材料之一。然而，g-C3N4光诱导电荷极易复合，空穴氧化能力弱等缺点限制了其实际应用。在所有的改性方法中，只有通过两种或两种以上半导体材料构筑异质结构，才能综合多组分的优点，在提高光生电荷分离效率的同时保持电子和空穴的高氧化还原能力。因此，设计合成不同类型的g-C3N4基异质结光催化剂在近几年得到了人们广泛的关注。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种制备成本低、工艺简单的g-C3N4/Zn
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Cd
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S复合材料的制备方法，所制备的g-C3N4/Zn
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Cd
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S材料结晶性好。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]步骤一：取0.2～0.4mL的HF搅拌下加入到50～60mL的H2O中制成混合溶液A；
[0007]步骤二：分别取0.75～1.5mmol的Zn(CH3COO)2·
2H2O和3～6mmol的Cd(CH3COO)2·
2H2O以n
Zn
：n
Cd
＝1：4的摩尔比加入混合溶液A中搅拌制成混合溶液B；
[0008]步骤三：取6～12mmol的硫脲作为硫源搅拌下加入混合溶液B中形成混合溶液C；
[0009]步骤四：将混合溶液C加入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，于120℃～150℃反应，待反应完成后，经去离子水和乙醇分别离心洗涤、真空干燥后研磨得到枝晶状的Zn
0.2
Cd
0.8
S材料；
[0010]步骤五：取5～8g三聚氰胺于磁舟中，在马弗炉中于450～550℃煅烧后冷却至室温将样品研磨得到g-C3N4；
[0011]步骤六：取1-3mol枝晶状的Zn
0.2
Cd
0.8
S材料至40-60mL的水中，搅拌均匀得到溶液D；
[0012]步骤七：取10-20mg的g-C3N4加入溶液D中，超声分散均匀得到混合溶液E；
[0013]步骤八：将混合溶液E加入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，于100℃～140℃反应，待反应完成后，经去离子水和乙醇分别离心洗涤、真空干燥后研磨得到g-C3N4/Zn
0.2
Cd
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S材料。
[0014]所述步骤四反应时间为10～18h。
[0015]所述步骤五煅烧时间为1～3小时。
[0016]所述步骤七超声分散时间为10-20min。
[0017]所述步骤八反应时间为6～10h。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本专利技术制备工艺简单、成本低，同时将g-C3N4与枝晶状的Zn
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Cd
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S材料复合，这两相具有匹配的价导带电位，有利于电子空穴的分离，将电子与空穴分别限制在不同的物相中，达到对光生电子-空穴复合的抑制作用，使其具有较好的光催化性能。所制备出的材料纯度高、结晶性强，可以应用在光催化降解有机物、光解水产氢或者电子发光器件等领域，得到很好的经济效益和社会效益，由于材料的性能比较优异，其应用也能得到较好的发展。
附图说明
[0020]图1是实施例3制备的g-C3N4/Zn
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S材料的XRD图；
[0021]图2是实施例3制备的g-C3N4/Zn
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S材料的SEM图；
[0022]图3是实施例3制备的g-C3N4/Zn
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S材料的制氢时间取向图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细描述：
[0024]实施例1：
[0025]步骤一：取0.2mL的HF搅拌下加入到50mL的H2O中制成混合溶液A；
[0026]步骤二：分别取1mmol的Zn(CH3COO)2·
2H2O和4mmol的Cd(CH3COO)2·
2H2O加入混合溶液A中搅拌制成混合溶液B；
[0027]步骤三：取8mmol的硫脲作为硫源搅拌下加入混合溶液B中形成混合溶液C；
[0028]步骤四：将混合溶液C加入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，于120℃反应10h，待反应完成后，经去离子水和乙醇分别离心洗涤、真空干燥后研磨得到枝晶状的Zn
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Cd
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S材料；
[0029]步骤五：取5g三聚氰胺于磁舟中，在马弗炉中于450℃煅烧1小时后冷却至室温将样品研磨得到g-C3N4；
[0030]步骤六：取1mol枝晶状的Zn
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S材料至40mL的水中，搅拌均匀得到溶液D；
[0031]步骤七：取10mg的g-C3N4加入溶液D中，超声分散20min得到混合溶液E；
[0032]步骤八：将混合溶液E加入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，于100℃反应6h，待反应完成后，经去离子水和乙醇分别离心洗涤、真空干燥后研磨得到g-C3N4/Zn
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种g-C3N4/Zn
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Cd
0.8
S复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：取0.2～0.4mL的HF搅拌下加入到50～60mL的H2O中制成混合溶液A；步骤二：分别取0.75～1.5mmol的Zn(CH3COO)2·
2H2O和3～6mmol的Cd(CH3COO)2·
2H2O以n
Zn
：n
Cd
＝1：4的摩尔比加入混合溶液A中搅拌制成混合溶液B；步骤三：取6～12mmol的硫脲作为硫源搅拌下加入混合溶液B中形成混合溶液C；步骤四：将混合溶液C加入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，于120℃～150℃反应，待反应完成后，经去离子水和乙醇分别离心洗涤、真空干燥后研磨得到枝晶状的Zn
0.2
Cd
0.8
S材料；步骤五：取5～8g三聚氰胺于磁舟中，在马弗炉中于450～550℃煅烧后冷却至室温将样品研磨得到g-C3N4；步骤六：取1-3mol枝晶状的Zn
0.2
Cd
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S材料至40-60mL的水中，搅拌均匀得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷立雄，陈思雨，李慧敏，刘长青，孔新刚，黄剑锋，李潞瑶，韩浪，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：