钴嵌入富氮多孔碳材料/自组装纳米卟啉复合光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了钴嵌入富氮多孔碳材料/自组装纳米卟啉复合光催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术所述复合光催化剂通过原位自组装法制备而成，钴嵌入富氮多孔碳材料(Co

【技术实现步骤摘要】
钴嵌入富氮多孔碳材料/自组装纳米卟啉复合光催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及光催化材料
，特别涉及钴嵌入富氮多孔碳材料/自组装纳米卟啉复合光催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]自组装纳米卟啉(SA
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TCPP)是一种新型n型有机超分子半导体光催化剂，具有独特的电子结构和优异的光电特性。四(4
‑
羧基苯基)卟啉(TCPP)是在卟吩吡咯环进行5，10，15，20位上的羧基苯基取代，具有高度π
‑
共轭体系，这种卟啉单体可以从无序状态通过氢键和π
‑
π堆积自组装成有机超分子聚集体(SA
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TCPP)。SA
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TCPP具有强大的内建电场，在光电转换方面具有优异性能，因而可以作为主体光催化剂表现出良好的光催化效率，应用于降解污染物、光解水产氧和抗肿瘤等方面。但是，目前SA
‑
TCPP还存在着光生电荷的迁移速率低、光生电子
‑
空穴对的复合几率大、对红外光利用率不高等问题，影响其在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.钴嵌入富氮多孔碳材料/自组装纳米卟啉复合光催化剂，其特征在于，所述复合光催化剂通过原位自组装法将助催化剂修饰到自组装纳米卟啉上制备得到；所述助催化剂为钴嵌入富氮多孔碳材料；所述钴嵌入富氮多孔碳材料的粒径为300～700nm；所述自组装纳米卟啉为自组装四(4
‑
羧基苯基)卟啉；所述钴嵌入富氮多孔碳材料与自组装纳米卟啉的质量比为1：0.01～10。2.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，所述钴嵌入富氮多孔碳材料与自组装纳米卟啉的质量比为1：0.1～0.9；所述钴嵌入富氮多孔碳材料与自组装纳米卟啉通过π
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π相互作用、氢键作用以及化学键作用形成3D/0D异质结构。3.一种权利要求1
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2任一项所述复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将钴盐溶液与2
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甲基咪唑溶液混合搅拌，静置后离心收集沉淀，洗涤、干燥、研磨得到钴基金属有机框架材料；(2)将步骤(1)制备的钴基金属有机框架材料置于氮气气氛中煅烧、冷却、研磨得到钴嵌入富氮多孔碳材料；(3)将四(4
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羧基苯基)卟啉粉末加入强碱溶液混合，加热搅拌得到四(4
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羧基苯基)卟啉溶液；(4)将步骤(2)制备的钴嵌入富氮多孔碳材料加水超声分散得到钴嵌入富氮多孔碳材料分散液，将分散液加入步骤(3)制备的四(4
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羧基苯基)卟啉溶液中，搅拌后超声分散，加入强酸溶液加热搅拌至溶液为中性，离心收集沉淀，洗涤、干燥、研磨得到钴嵌入富氮多孔碳/自组装纳米卟啉复合光催化剂。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钴盐溶液是将钴盐溶于水、甲醇或乙醇中配制得到；所述钴盐为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴或乙酸钴；所述钴盐溶液中钴盐的摩尔浓度为0.01～10mol/L；所述2
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甲基咪唑溶液的摩尔浓度为0.01～10mol/L；所述钴盐与2
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐婧，王周平，宁路方，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：