氮氧化物纳米片及其制备方法和光催化剂、光催化抗菌剂技术

本申请涉及光催化材料技术领域，提供了一种氮氧化物纳米片及其制备方法和光催化剂、光催化抗菌剂，其中，所述层状氧化物含挥发金属元素；沿所述层状氧化物的[001]晶相方向，将所述层状氧化物进行剥离处理，获得氧化物纳米片；将所述氧化物纳米片进行氮化处理，获得氮氧化物纳米片。通过对层状氧化物进行剥离处理所得到的超薄的片状形貌便于光生电荷快速移动到表面，显著提高了电荷分离效率，进而有效改善氮氧化物纳米片光催化水分解活性；此外，氧化物纳米片中所含的挥发金属元素在氮化处理过程中从氧化物纳米片表面挥发，其余元素在氨气氛围下定向转化为氮氧化物纳米片，在保留原始的片状形貌的同时解决了传统氮氧化物晶面只暴露低活性晶面的问题。面只暴露低活性晶面的问题。面只暴露低活性晶面的问题。

【技术实现步骤摘要】
氮氧化物纳米片及其制备方法和光催化剂、光催化抗菌剂


[0001]本申请属于光催化剂材料
，尤其涉及一种氮氧化物纳米片及其制备方法和光催化剂、光催化抗菌剂。

技术介绍

[0002]目前，制备氮氧化物主要采用热氮化法，即氨气在1173
‑
1373K条件下持续通过氧化物10小时以上。然而，由于Nb比Ta具有更高的电负性，在热氮化过程极易产生大量的还原态Nb
4+
或Nb
3+
等物种，这些低价态的Nb物种可作为电子
‑
空穴复合中心，阻碍光生电荷的传输和反应，进而严重影响其光催化水分解活性。
[0003]因此，现有的窄带氮氧化物的制备存在在氮化过程中氮氧化物晶体只暴露低活性晶面，并且容易产生大量还原态Nb物种，严重影响在光催化水分解中的活性等问题。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种氮氧化物纳米片及其制备方法、应用，旨在解决现有的窄带氮氧化物的制备存在在氮化过程中氮氧化物晶体只暴露低活性晶面而严重影响其在光催化水分解中的活性问题。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮氧化物纳米片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：制备层状氧化物，其中，所述层状氧化物含挥发金属元素；沿所述层状氧化物的[001]晶相方向，将所述层状氧化物进行剥离处理，获得氧化物纳米片；将所述氧化物纳米片进行氮化处理，获得氮氧化物纳米片。2.如权利要求1所述的氮氧化物纳米片的制备方法，其特征在于，所述制备层状氧化物的方法包括如下步骤：在氧存在的环境中，将氧化物的各源化合物与助熔剂进行混合处理后进行熔融处理，冷却后进行纯化处理，得到所述层状氧化物；其中，所述助熔剂包括氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化铯、氯化镁、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化镁以及Na2CO3中的至少一种。3.如权利要求1所述的氮氧化物纳米片的制备方法，其特征在于，所述沿所述层状氧化物的[001]晶相方向，将所述层状氧化物进行剥离处理，获得氧化物纳米片的方法包括如下步骤：利用阳离子交换试剂辅助的液相超声法沿所述层状氧化物的[001]晶相方向进行剥离处理，获得不同层数的氧化物纳米片分散液；对所述氧化物纳米片分散液进行离心分离处理，获得目标层数的氧化物纳米片。4.如权利要求1所述的氮氧化物纳米片的制备方法，其特征在于，所述将所述氧化物片进行氮化处理，获得氮氧化物纳米片的方法包括如下步骤：将所述氧化物片进行氮化处理，使氮原子掺杂替代挥发金属元素的位置，获得所述氮氧化物纳米片。5.如权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：薛冬峰，王鑫，王晓明，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：