一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法及应用技术

一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法及应用，它涉及一种光催化剂的制备方法及应用

【技术实现步骤摘要】
一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法及应用
。

技术介绍

[0002]社会快速发展过程中，能源的过度开采导致的系列能源与环境问题需要被妥善处理
。
采用太阳能光催化技术来解决该问题是一种环境友好的可靠解决方案
。
[0003]石墨相氮化碳作为一种光催化剂，具有良好的能带结构
、
较低的制备成本
、
非金属的元素结构
、
良好的热稳定性和化学稳定性等优势
。
但传统煅烧法合成的石墨相氮化碳往往呈现块体状态，比表面积较小
。
而现有的改性方法中，二次煅烧法因伴有较强的分解气化过程而导致效率很低，并且比表面积的提升往往不够理想；溶剂剥离法往往需要长时间的超声作用后将剥离得到的薄层部分筛选出来而导致效率极低，且往往需要用到强酸或高毒性溶剂而具有安全隐患
。
因此需要一种简单且安全的方法来增大石墨相氮化碳的比表面积
。

技术实现思路

[0004]本专利技术是要解决现有制备大比表面积石墨相氮化碳材料过程中存在的方法复杂
、
效率低以及风险高的问题，而提供一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法及应用
。
[0005]一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法，其特征在于该方法是按以下步骤完成的：
[0006]一
、
制备自主装棒状前驱体：
[0007]①
、
将原料三聚氰胺加入到去离子水中，于加热水浴锅中搅拌使其完全溶解，得到溶液
I
；
[0008]②
、
将改性剂加入到去离子水中，于加热水浴锅中搅拌使其完全溶解，得到溶液
II
；
[0009]③
、
保持溶液
I
的状态不变，快速将溶液
II
快速倒入溶液
I
中，继续搅拌
40
～
80min
，随后停止搅拌，继续保持水浴加热状态
40
～
80min
，得到乳白色悬浊液
I
；
[0010]④
、
将悬浊液
I
放在空气中降温1～
10h
后，进行离心，去除上清液，得到沉淀物质
I
；
[0011]⑤
、
使用去离子水为清洗剂对沉淀物质
I
进行离心清洗，重复清洗3次后，对沉淀物质
I
进行干燥处理，得到棒状自组装前驱体
I
；
[0012]二
、
将前驱体
I
放入到带盖刚玉坩埚中，于马弗炉中煅烧后即完成比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备
。
[0013]本专利技术的优点：
[0014]一
、
本专利技术制备的前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳与传统的煅烧法制备手段相比具有更大的比表面积
、
更小的尺寸
、
更强的电荷分离以及更高的活性
。
[0015]二
、
本专利技术制备的前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳与现有的制备大比表面积石墨相氮化碳的方法相比，方法更简便
、
更安全
、
效率更高并且能实现对石墨相氮化碳比表面积的调控
。
附图说明
[0016]图1是试验一制备的石墨相氮化碳材料的扫描电子显微镜图；
[0017]图2是试验一制备的三聚氰胺直接合成的石墨相氮化碳材料的氮气吸附脱附曲线；
[0018]图3是试验二制备的石墨相氮化碳材料的扫描电子显微镜图；
[0019]图4是试验二制备的石墨相氮化碳材料的氮气吸附脱附曲线；
[0020]图5是试验一和试验二制备的石墨相氮化碳材料的
X
射线衍射谱图；
[0021]图6是试验一和试验二制备的石墨相氮化碳材料的紫外
‑
可见漫反射谱图；
[0022]图7是试验三制备的石墨相氮化碳材料的氮气吸附脱附曲线；
[0023]图8是试验四制备的石墨相氮化碳材料的氮气吸附脱附曲线；
[0024]图9是试验五制备的石墨相氮化碳材料的氮气吸附脱附曲线；
[0025]图
10
是试验六制备的石墨相氮化碳材料的氮气吸附脱附曲线；
[0026]图
11
是试验七制备的石墨相氮化碳材料的氮气吸附脱附曲线；
[0027]图
12
是试验一和试验六制备的石墨相氮化碳材料的光催化降解甲基橙活性；
[0028]图
13
是试验一和试验六制备的石墨相氮化碳材料的光催化降解亚甲基蓝活性；
[0029]图
14
是试验一和试验六制备的石墨相氮化碳材料的光催化降解罗丹明
B
活性
。
具体实施方式
[0030]实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制
。
在不背离本专利技术实质的情况下，对本专利技术方法
、
步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围
。
[0031]具体实施方式一：本实施方式是一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法，是按以下步骤完成的：
[0032]一
、
制备自主装棒状前驱体：
[0033]①
、
将原料三聚氰胺加入到去离子水中，于加热水浴锅中搅拌使其完全溶解，得到溶液
I。
[0034]②
、
将改性剂加入到去离子水中，于加热水浴锅中搅拌使其完全溶解，得到溶液
II。
[0035]③
、
保持溶液
I
的状态不变，快速将溶液
II
快速倒入溶液
I
中，继续搅拌
40
～
80min
，随后停止搅拌，继续保持水浴加热状态
40
～
80min
，得到乳白色悬浊液
I
；
[0036]④
、
将悬浊液
I
放在空气中降温1～
10h
后，进行离心，去除上清液，得到沉淀物质
I
；
[0037]⑤
、
使用去离子水为清洗剂对沉淀物质
I
进行离心清洗，重复清洗3次后，对沉淀物质
I
进行干燥处理，得到棒状自组装前驱体
I
；
[0038]二...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法，其特征在于该方法是按以下步骤完成的：一
、
制备自主装棒状前驱体：
①
、
将原料三聚氰胺加入到去离子水中，于加热水浴锅中搅拌使其完全溶解，得到溶液
I
；
②
、
将改性剂加入到去离子水中，于加热水浴锅中搅拌使其完全溶解，得到溶液
II
；
③
、
保持溶液
I
的状态不变，快速将溶液
II
快速倒入溶液
I
中，继续搅拌
40
～
80min
，随后停止搅拌，继续保持水浴加热状态
40
～
80min
，得到乳白色悬浊液
I
；
④
、
将悬浊液
I
放在空气中降温1～
10h
后，进行离心，去除上清液，得到沉淀物质
I
；
⑤
、
使用去离子水为清洗剂对沉淀物质
I
进行离心清洗，重复清洗3次后，对沉淀物质
I
进行干燥处理，得到棒状自组装前驱体
I
；二
、
将前驱体
I
放入到带盖刚玉坩埚中，于马弗炉中煅烧后即完成比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备
。2.
根据权利要求1所述的一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法，其特征在于步骤一
①
中所述的三聚氰胺原料的质量与去离子水的体积比为（3～
10g
）：（
400
～
1000mL
）；步骤一
①
中所述的水浴温度为
60
～
80℃
；步骤一
①
中所述的搅拌速度为
300
～
500r/min
；步骤一
①
中所述的搅拌时间为
40
～
80min。3.
根据权利要求1所述的一种前驱体调控的比表面积可调型玉米状石墨相氮化碳的制备方法，其特征在于步骤一
②
中所述的改性剂为三聚氰酸；步骤一
②
中...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈双影，张旭良，刘波，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：