一种非金属复合光催化材料及其制备和应用制造技术

本发明专利技术公开一种非金属复合光催化材料及其制备和应用，复合光催化材料包括C3N4和负载在C3N4表面的硅量子点SiQDs；将商用硅粉分散于有机溶剂中超声破碎，破碎后离心并将上清液进行数次梯度超声洗脱；最后一次超声洗脱后离心取沉淀，所得沉淀经冷冻干燥得硅量子点SiQDs；将硅量子点SiQDs分散于氮吹后的纯水中，以涂覆有C3N4的FTO为正、负电极，通过电泳沉积结合高电压脉冲使SiQDs均匀负载在C3N4上。本发明专利技术方法制备的材料对可见光区域的吸收利用显著提高，有效增加光生电子空穴的分离效率，光催化性能显著提高。光催化性能显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种非金属复合光催化材料及其制备和应用


[0001]本专利技术属于环境催化以及纳米材料
，具体涉及一种硅量子点(SiQDs)原位负载的氮化碳(C3N4)新型非金属复合光催化材料，具体涉及此种新型非金属光催化材料的制备和应用。

技术介绍

[0002]当前，光催化材料通过光照分解水产氢以及光还原CO2形成C
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H燃料等途径，可以将太阳能直接转化为化学能源，由于其便利、清洁、源源不断地产生可再生以及“碳中性”的燃料，被认为是未来太阳能转化和利用的最佳方式之一，吸引着全世界无数科学家的注意并被广泛研究。其中，C3N4作为一种新型的价廉、无毒、稳定的光催化材料，可以利用波长小于450nm的可见光，受到人们的广泛重视。不过C3N4的可见光光谱利用范围有待进一步拓宽。
[0003]同时产生的光生电子空穴容易复合，这些使得C3N4的光能效率较低，极大地限制其在环境能源领域中的广泛应用。因此，对C3N4进行有效改性，提高其对可见光区域的光能利用率和光生电子空穴的分离效率成为当前的研究热点。目前对C3N4的改性方法主要集中在以下三个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非金属复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括：(1)将商用硅粉分散于有机溶剂中超声破碎，破碎后离心并将上清液进行数次超声洗脱，除最后一次超声洗脱外的每一次超声洗脱后均离心取上清且除最后一次超声洗脱外的离心采用梯度离心；最后一次超声洗脱后离心取沉淀，所得沉淀经冷冻干燥得硅量子点SiQDs；(2)将C3N4粉末超声分散到无水乙醇中，配置成浆料并均匀涂覆于FTO玻璃上，室温干燥，作为电极；(3)将步骤(1)制备得到的硅量子点SiQDs分散到经氮气吹扫过的纯水中，得SiQDs分散液，并将正电极和负电极置于所得SiQDs分散液中，所述正电极和负电极均为以步骤(2)所得电极；先施加恒定电场，使SiQDs通过电泳富集到电极；之后再施加高脉冲电压，使SiQDs铆合到C3N4基底，制备得到负载SiQDs的C3N4复合材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：所述有机溶剂为乙醇、乙二胺或乙二醇；商用硅粉与有机溶剂的配比为20～25mg：35mL。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：超声破碎及超声洗涤过程中温度均控制在15～20℃；超声破碎及单次超声洗脱的时间为6～8小时；超声破碎及超声洗...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖咪，徐颖峰，冯华军，吴梦然，谢茜青，郭薇，
申请(专利权)人：浙江工商大学，
类型：发明
国别省市：