浸润性可调的疏水型氮化碳光催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于催化剂技术领域，涉及一种浸润性可调的疏水型氮化碳光催化剂及其制备方法和应用，制备步骤包括：将氰基化合物、活性金属盐与模板剂加到溶剂中溶解，冷冻干燥，进行焙烧，制得带有模板剂的单原子掺杂氮化碳光催化剂；然后洗去模板剂，再在NH3气氛下进行二次焙烧，得到的含氨基的氮化碳光催化剂与烷基酸酐按质量比1：1～60在溶剂中混匀，离心、洗涤并干燥，得到浸润性可调的疏水型氮化碳光催化剂。本发明专利技术以氰基化合物为载体原料，通过烷基酸酐和氨基的酰化反应接枝在碳材料表面，形成烷基链疏水层，通过调节烷基酸酐的结构与反应程度，实现催化剂浸润性调控；其在O2双步单电子还原制备H2O2的反应中具有优异的催化性能。的反应中具有优异的催化性能。的反应中具有优异的催化性能。

【技术实现步骤摘要】
浸润性可调的疏水型氮化碳光催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种浸润性可调的疏水型氮化碳光催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]过氧化氢(H2O2)是一种重要的化学品，被广泛用于食品、纺织、医药、化工等领域。工业上常用的过氧化氢生产工艺如蒽醌法等，因环境友好性不足，制备工艺不够灵活，操作成本高，难以满足绿色化学、可持续发展的要求。与蒽醌法相比，采用半导体光催化剂通过2e
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还原O2直接合成H2O2的反应过程绿色环保，且生产工艺简单，引起了各界广泛关注。然而，从热力学上分析，O2更容易反应生成H2O，H2O2只是该反应的中间产物，会继续发生加氢或者直接分解反应生成H2O，导致O2的低效利用和H2O2的低产率。开发高H2O2选择性且高反应效率的光催化剂成为合成H2O2研究中的重点与难点。
[0003]目前大部分研究策略旨在通过调控或影响反应中心结构、价态来抑制H2O2的副反应，进而提升H2O2的选择性和反应效率；尽管这类研究已取得良好的进展，但仍需发展新的调控策略来满足本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浸润性可调的疏水型氮化碳光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将质量比为1～20：1：20～50的氰基化合物、活性金属盐与模板剂加入到溶剂中，超声分散，溶解后进行冷冻干燥；(2)将干燥后的固体在惰性气氛保护下进行焙烧，采用程序升温，于500～580℃焙烧0.5～6h，制得带有模板剂的单原子掺杂氮化碳光催化剂；(3)向制得的带有模板剂的单原子掺杂氮化碳光催化剂中加入水或乙醇，在20～45℃超声5～30min，搅拌0.5～3h充分混合，然后进行抽滤，洗去模板剂，将得到的固体在惰性气氛保护下进行干燥，得到无模板剂的单原子掺杂氮化碳光催化剂；(4)将步骤(3)制得的单原子掺杂氮化碳光催化剂在NH3气氛下进行二次焙烧，于300～600℃焙烧0.5～4h，得到含氨基的氮化碳光催化剂，将含氨基的氮化碳光催化剂与烷基酸酐按质量比1：1～60分散在溶剂中均匀混合，在50～120℃下加热搅拌0.5～30h，将搅拌后的混合物离心、洗涤并干燥，得到浸润性可调的疏水型氮化碳光催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烷基酸酐选用不同碳链长度的烷基酸酐，碳链长度n为2～15；所述含氨基的氮化碳光催化剂与烷基酸酐的质量比为1：5～25。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述烷基酸酐为乙酸酐、丙酸酐、戊酸酐、正庚酸酐、辛酸酐、壬酸酐、十二酸酐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文刚，于博宇，刘若旭，杨紫仪，肖瑶，贾长超，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：