一种碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于能源光催化领域，涉及光催化剂的制备，具体涉及一种碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂及其制备方法和应用。首先以热缩聚法制备g

【技术实现步骤摘要】
一种碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于能源光催化
，涉及光催化剂的制备，具体涉及一种碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着世界化石燃料的大量消耗，人类活动向大气中排放的CO2日益增多，极大的影响了自然界碳循环平衡，不仅加剧了全球气候变暖，还造成了严重的环境污染。目前，是世界各国努力发展的方向，利用太阳能将CO2还原转化成为高附加值的碳氢化合物，如：H2、CH4、CO、CH3OH和HCOOH等，既能实现太阳能的高效转化与存储，还能有效解决当前面临的能源与环境问题，是现阶段科学研究的前沿热点之一。迄今，各国学者研究开发了种类众多的高效半导体光催化材料，如：硫化物、氧化物、磷化物、氮化物以及卤氧化物等，该类光催化剂表现出较好的光催化CO2还原性能。但是，这些半导体材料存在一些物理化学性质的缺陷，如材料价格昂贵、禁带宽度较大、光生电子
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空穴对复合速率较快、单位面积活性位点较少等，导致半导体光催化剂很难有效的利用太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂，其特征在于：所述催化剂为g
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C3N4/CDs/M或g
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C3N4/CDs/MO
x
基光催化剂；CDs限域作用形成的CDs/M或CDs/MO
x
量子以团簇或量子点1
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10nm级别的大小呈高密度、单分散状态锚定在g
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C3N4表面，二者之间形成紧密连接的界面异质结构，其中M为Bi、W、Cu、Co、Ni或Mn中的任意一种主族金属或过渡金属，X根据金属M与O之间的价态进行确定。2.权利要求1所述的碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）石墨相氮化碳制备：以三聚氰胺为原料，采用常规热缩聚法制备石墨相氮化碳后，通过超声波细胞破碎仪将制备出的g
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C3N4超声剥离；（2）CDs的制备：将碳源与氮源加入到去离子水中形成混合溶液A后，超声溶解并搅拌，然后将混合溶液A进行水热反应，反应完成后经冷却、旋蒸和冷冻干燥后得到CDs；（3）CDs/M量子点的制备：将步骤（2）所得的CDs与金属盐化合物加入去离子水中超声分散均匀形成混合溶液B后，进行水热反应，反应结束后经冷却、旋蒸和冷冻干燥得到CDs/M量子点；（4）g
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C3N4/CDs/M或g
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C3N4/CDs/MO
x
基光催化剂的制备：将步骤（1）所得石墨相氮化碳和步骤（3）所得CDs/M量子点超声分散于去离子水中，水热反应完成后，经冷却、旋蒸和冷冻干燥得到g
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C3N4/CDs/M基光催化剂；g
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C3N4/CDs/M基光催化剂经空气烧结得g
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C3N4/CDs/MO
x
基光催化剂。3.根据权利要求2所述的碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中超声波细胞破碎仪的超声功率为300
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900W，超声时间为1
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2h，超声频次为每工作1秒暂停2秒。4.根据权利要求3所述的碳点限域量子点修饰的高效石墨相氮化碳基光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中碳源为柠檬酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛超，赵锌洋，孔祥光，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：