一种Cs2SnBr6/g-C3N4异质结光催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号：40075052 阅读：8 留言：0更新日期：2024-01-17 00:59

本发明专利技术公开了一种Cs<subgt;2</subgt;SnBr<subgt;6</subgt;/g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;异质结光催化剂及其制备方法和应用，所述Cs<subgt;2</subgt;SnBr<subgt;6</subgt;/g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;具有S型异质结。本发明专利技术所述Cs<subgt;2</subgt;SnBr<subgt;6</subgt;/g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;具有S型异质结，保留其还原光催化剂(RP)的高还原性电子和氧化光催化剂(OP)的高氧化性空穴；同时，无用的光生载流子在界面处复合，并促进高氧化还原性光生载流子的分离，能够有效提高催化剂的光催化性能，使其对于NO去除的催化活性高，光催化反应时效长，稳定性高，不易失活。

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【技术实现步骤摘要】

技术介绍

1、近些年来大气污染问题备受关注，其中浓度低但危害大的氮氧化物(nitricoxide,nox)是导致当前大气污染的重要污染物之一，其也是形成光化学烟雾、pm2.5和恶臭等大气污染的主要贡献者，对人体健康及环境生态具有严重危害。目前对于nox污染物，传统的处理方法包括吸附回收、热催化氧化和生物处理等。但是这些处理技术通常会存在处理效率低、投资成本高、运行能耗高等诸多问题。因此，开发高效、节能、安全的新型nox处理技术对于改善大气环境质量和保障人体健康具有重要意义。

2、光催化空气净化技术具有清洁低碳，反应条件温和且安全经济等优点，是低浓度nox净化最经济有效的技术手段之一。构建异质结作为提高材料光催化性能的重要手段之一，引起了人们的广泛的关注。而在现有技术中，传统异质结光催化剂虽能促进载流子分离，但是牺牲了材料的氧化还原能力，导致其光催化污染物去除效率不能进一步提高。同时，传统异质结构建步骤繁琐，成本高，不适用于大规模工业生产。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种cs2snbr6/g-c3n4异质结光催化剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中异质结光催化剂氧化能力弱、污染物净化效率低且光催化剂制备过程复杂的问题。

2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种cs2snbr6/g-c3n4异质结，所述cs2snbr6/g-c3n4具有s型异质结，并且，其中的cs2snbr6为无铅钙钛矿材料。

4、本专利技术还提供了一种cs2snbr6/g-c3n4异质结的制备方法，制备上述cs2snbr6/g-c3n4异质结，具体包括如下步骤：

5、步骤1：将csbr和snbr2依次加入反应器中，然后加入hbr溶液搅拌使其完全溶解；其中，csbr与snbr2的摩尔比为2:1，snbr2与hbr的摩尔比为1:(6～10)；

6、步骤2：密闭加热至150～200℃且保温反应4～8h；

7、步骤3：冷却至室温后，收集固体产物，并用无水乙醇对其进行清洗，干燥后得到产物cs2snbr6(csb)；

8、步骤4：将g-c3n4和csb分别加入无水乙醇中，搅拌均匀后进行离心干燥，得到所述cs2snbr6/g-c3n4异质结；其中，csb和g-c3n4的质量比为1:(0.1～0.5)。

9、优选地，在步骤4中，所述g-c3n4通过如下方法获得：

10、将三聚氰胺加热至550℃条件下，并保持4～6h，然后冷却至室温，收集得到所述g-c3n4。

11、优选地，升温速率为5℃/min的条件下对三聚氰胺进行加热煅烧。

12、本专利技术还提供了一种cs2snbr6/g-c3n4异质结的应用，其特征在于，所述cs2snbr6/g-c3n4作为光催化剂。

13、优选地，所述光催化剂用于光催化no的去除。

14、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：

15、1、本专利技术所述cs2snbr6/g-c3n4具有s型异质结，保留其还原光催化剂(rp)的高还原性电子和氧化光催化剂(op)的高氧化性空穴；同时，无用的光生载流子在界面处复合，并促进高氧化还原性光生载流子的分离，能够有效提高催化剂的氧化还原能力，使其对于no去除的催化活性高，光催化反应时效长，稳定性高，不易失活。

16、2、本专利技术所述制备方法简便易操作，且反应条件不苛刻易于实现，成本低廉，适合大规模推广应用，具有很好的工业化前景。

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【技术保护点】

1.一种Cs2SnBr6/g-C3N4异质结，其特征在于，所述Cs2SnBr6/g-C3N4具有S型异质结，且Cs2SnBr6为无铅钙钛矿。

2.一种Cs2SnBr6/g-C3N4异质结的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1所述Cs2SnBr6/g-C3N4异质结，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述Cs2SnBr6/g-C3N4异质结的制备方法，其特征在于，在步骤4中，所述g-C3N4通过如下方法获得：

4.根据权利要求3所述Cs2SnBr6/g-C3N4异质结的制备方法，其特征在于，升温速率为5℃/min的条件下对三聚氰胺进行加热。

5.一种Cs2SnBr6/g-C3N4异质结的应用，其特征在于，所述Cs2SnBr6/g-C3N4异质结作为光催化剂。

6.根据权利要求5所述Cs2SnBr6/g-C3N4异质结的应用，其特征在于，所述光催化剂用于光催化NO的去除。

【技术特征摘要】

1.一种cs2snbr6/g-c3n4异质结，其特征在于，所述cs2snbr6/g-c3n4具有s型异质结，且cs2snbr6为无铅钙钛矿。

2.一种cs2snbr6/g-c3n4异质结的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1所述cs2snbr6/g-c3n4异质结，具体包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述cs2snbr6/g-c3n4异质结的制备方法，其特征在于，在步骤4中，所述g-c3n4...

【专利技术属性】
技术研发人员：马浩，谭天琦，申渝，董帆，
申请(专利权)人：重庆工商大学，
类型：发明
国别省市：

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