一种Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂及其制备方法与应用。其制备方法包括步骤：将双氰胺溶液与AgNO3溶液混合后在黑暗条件下加热搅拌至干燥，所得固体经研磨、煅烧后，得到Ag掺杂的CN；将双氰胺溶液与磷酸氢二铵溶液混合后加热搅拌至干燥，所得固体经研磨、煅烧后，得到P掺杂的CN；将Ag掺杂的CN和P掺杂的CN加入水中，进行搅拌、超声处理，经水热反应、洗涤、干燥，即得。本发明专利技术将Ag和P掺杂到氮化碳内部，调节局部电子密度，减小带隙，使得载流子有效分离；将ACN和PCN紧密复合，载流子进一步得到分离转移，同质结Z型能带结构保留了材料高的氧化还原能力，使得光解水产氢性能大幅提升。氢性能大幅提升。

【技术实现步骤摘要】
一种Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及一种Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂及其制备方法与应用，属于半导体光催化分解水产氢以及光催化降解污染物


技术介绍

[0002]光催化技术是缓解能源短缺和环境污染的一种理想绿色的技术。半导体材料作为光催化剂，在光照条件下发生催化反应，主要分为三个步骤：光激发产生电子空穴对，光生电子空穴分离迁移到半导体表面，表面发生氧化还原反应。
[0003]在众多的光催化剂中，石墨氮化碳(CN)具有成本低、无毒、化学稳定性高、能带结构合适等优点，在光解水、光催化降解有机污染物和光合成等领域受到广泛关注。然而，CN的载流子复合效率高和导电性较差一定程度上限制了其光催化性能。
[0004]为了克服这些缺点，科研人员采取多种策略对CN进行改性，包括金属/非金属掺杂、异质结制造等。其中，掺杂可以通过引入禁带中的电子态，合理地调节能带结构，促进载流子的分离。目前大量实验已经证实元素掺杂能够有效提高光催化性能，如O掺杂入时调节了局部电子密度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂的制备方法，包括步骤如下：(1)将双氰胺溶液与AgNO3溶液混合后在黑暗条件下加热搅拌至干燥，所得固体经研磨、煅烧后，得到Ag掺杂的CN；(2)将双氰胺溶液与(NH4)2HPO4溶液混合后加热搅拌至干燥，所得固体经研磨、煅烧后，得到P掺杂的CN；(3)将步骤(1)所得Ag掺杂的CN和步骤(2)所得P掺杂的CN加入水中，进行搅拌、超声处理，之后将所得混合物进行水热反应；反应完成后，经洗涤、干燥，得到Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂。2.根据权利要求1所述Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述双氰胺溶液的浓度为0.05
‑
0.2g/mL；所述AgNO3溶液的浓度为0.1
‑
0.5mol/L；所述AgNO3溶液中的硝酸银与双氰胺溶液中双氰胺的质量比为0.05
‑
0.07:1。3.根据权利要求1所述Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述加热搅拌的温度为55
‑
65℃；所述煅烧的温度为500
‑
600℃，升温速度为3
‑
8℃/min，所述煅烧的时间1
‑
3h。4.根据权利要求1所述Ag掺杂氮化碳/P掺杂氮化碳Z型同质结光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述双氰胺溶液的浓度为0.05
‑
0.2g/mL；所述(NH4)2HPO4溶液的浓度为1
‑
2mol/L；所述(NH4)2HPO4溶液中的(NH4)2HPO4...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊唯镏，焦娇娇，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：