铌酸钾钠-氮化碳光催化复合材料的合成方法及其产品技术

本发明专利技术提供一种铌酸钾钠

【技术实现步骤摘要】
铌酸钾钠
‑
氮化碳光催化复合材料的合成方法及其产品


[0001]本专利技术涉及光催化材料领域，具体涉及一种铌酸钾钠
‑
氮化碳光催化复合材料的合成方法及其产品。

技术介绍

[0002]铌酸钾钠是一种传统的钙钛矿材料，具有许多令人感兴趣的性能如铁电、压电，离子导电性及光催化性能。由于铁电钙钛矿材料具有内建电场，此材料所显现的光催化性能尤为令人关注。但纯的铌酸钾钠材料光吸收性能尚需提高，制备铌酸钾钠复合材料以期提高材料的光催化性能势在必行。氮化碳合成成本低，比表面积高，具有高的热稳定性及化学稳定性，在可见光催化领域中显示出独特的优越性。但纯氮化碳的光催化性能受限于其低的电导率及高的光生电子空穴的复合效率。制备铌酸钾钠
‑
氮化碳复合材料是提高光催化效率的有效手段，形成的p
‑
n型结构能促进光生电子－空穴对的分离。在制备铌酸钾钠
‑
氮化碳复合材料的过程中，如何实现铌酸钾钠与氮化碳之间的有效界面结合，增强光生电子－空穴的分离，是获得优异光催化效果的关键问题所在。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题，在于提供一种利用新型的阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB，制备具有高效光催化性能的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的合成方法及其产品。
[0004]本专利技术是这样实现的：
[0005]一种铌酸钾钠
‑
氮化碳光催化复合材料的合成方法，所述方法包括如下步骤：
[0006](1)将尿素置于坩埚中，在马弗炉中煅烧，得到氮化碳粉体；
[0007](2)将步骤(1)得到的氮化碳粉体与阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵超声分散，获得均匀的氮化碳悬浮液；
[0008](3)将步骤(2)所得到的氮化碳悬浮液与五氧化二铌、氢氧化钠、氢氧化钾于去离子水中混合搅拌；
[0009](4)将步骤(3)所得的混合溶液置于高压釜中反应，反应结束用无水乙醇反复洗涤沉淀；
[0010](5)将步骤(4)所得的固体产物，于干燥箱中过夜烘干，得到铌酸钾钠
‑
氮化碳复合材料。
[0011]进一步地，步骤(1)中煅烧温度为500
‑
550℃。
[0012]进一步地，步骤(2)中阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵与氮化碳的重量份比为1:1
‑
2:1，超声时间为30
‑
60min。
[0013]进一步地，步骤(3)中的五氧化二铌与氢氧化钠的重量份比为1:1
‑
1:10，五氧化二铌与氢氧化钾的重量份比为2:1
‑
1:10，搅拌时间为6
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24h。
[0014]进一步地，步骤(3)中的氮化碳与五氧化二铌的重量份比为1:10
‑
1:20。
[0015]进一步地，步骤(4)中的反应温度为220
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240℃，反应时间为24
‑
48h。
[0016]进一步地，步骤(5)所得的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料中，干燥温度为60
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80℃，氮化碳在复合材料中的质量百分比为3
‑
10％。
[0017]进一步地，一种铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的合成方法制备的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料。
[0018]本专利技术具有如下优点：
[0019]本专利技术选用阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CTAB为分散剂，获得铌酸钾钠－氮化碳复合材料，本专利技术的合成方法具有环保特性，所使用的阳离子型分散剂为环境友好材料，所合成的铌酸钾钠
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氮化碳复合材料具有很好的界面结合作用，显示良好的可见光催化效果，是一种具有潜在应用前景的光催化复合材料，可应用于光催化及光电领域。
【附图说明】
[0020]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0021]图1为实施例1制得的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的XRD图谱；
[0022]图2为实施例1制得的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的SEM图谱；
[0023]图3为实施例1制得的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的紫外可见吸收光谱；
[0024]图4为无CTAB和在CTAB作用下合成的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的光催化降解效果对比图。
【具体实施方式】
[0025]本专利技术涉及一种铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的合成方法，所述方法包括如下步骤：
[0026](1)将尿素置于坩埚中，在马弗炉中煅烧，得到氮化碳粉体；
[0027](2)将步骤(1)得到的氮化碳粉体与阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵超声分散，获得均匀的氮化碳悬浮液；
[0028](3)将步骤(2)所得到的氮化碳悬浮液与五氧化二铌、氢氧化钠、氢氧化钾于去离子水中混合搅拌；
[0029](4)将步骤(3)所得的混合溶液置于高压釜中反应，反应结束用无水乙醇反复洗涤沉淀；
[0030](5)将步骤(4)所得的固体产物，于干燥箱中过夜烘干，得到铌酸钾钠
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氮化碳复合材料。
[0031]较优地，步骤(1)中煅烧温度为500
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550℃。
[0032]较优地，步骤(2)中阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵与氮化碳的重量份比为1:1
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2:1，超声时间为30
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60min。
[0033]较优地，步骤(3)中的五氧化二铌与氢氧化钠的重量份比为1:1
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1:10，五氧化二铌与氢氧化钾的重量份比为2:1
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1:10，搅拌时间为6
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24h。
[0034]较优地，步骤(3)中的氮化碳与五氧化二铌的重量份比为1:10
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1:20。
[0035]较优地，步骤(4)中的反应温度为220
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240℃，反应时间为24
‑
48h。
[0036]较优地，步骤(5)所得的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料中，干燥温度为60
‑
80
℃，氮化碳在复合材料中的质量百分比为3
‑
10％。
[0037]本专利技术还涉及上述一种铌酸钾钠
‑
氮化碳光催化复合材料的合成方法制备的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料。
[0038]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的合成方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：(1)将尿素置于坩埚中，在马弗炉中煅烧，得到氮化碳粉体；(2)将步骤(1)得到的氮化碳粉体与阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵超声分散，获得均匀的氮化碳悬浮液；(3)将步骤(2)所得到的氮化碳悬浮液与五氧化二铌、氢氧化钠、氢氧化钾于去离子水中混合搅拌；(4)将步骤(3)所得的混合溶液置于高压釜中反应，反应结束用无水乙醇反复洗涤沉淀；(5)将步骤(4)所得的固体产物，于干燥箱中过夜烘干，得到铌酸钾钠
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氮化碳复合材料。2.根据权利要求1所述的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的合成方法，其特征在于：步骤(1)中煅烧温度为500
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550℃。3.根据权利要求1所述的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的合成方法，其特征在于：步骤(2)中阳离子型分散剂十六烷基三甲基溴化铵与氮化碳的重量份比为1:1
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2:1，超声时间为30
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60min。4.根据权利要求1所述的铌酸钾钠
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氮化碳光催化复合材料的合成方法，其特征在于：步骤(3)中的五氧化二铌与氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：江琳沁，邱羽，李平，林灵燕，范宝殿，熊浩，康臻菁，严琼，
申请(专利权)人：福建江夏学院，
类型：发明
国别省市：