【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于单原子催化剂，特别涉及一种单原子催化剂的制备方法。
技术介绍
1、目前，过氧化氢的工业生产主要是通过高效的蒽醌氧化工艺来实现的。蒽醌(aq)的氧化是过氧化氢工业生产的主要过程，目前占过氧化氢总产量的95％以上。该方法在1939年由里德尔和普弗莱德勒开发后，迅速成为最常用的工艺。但该过程中使用复杂和有毒的溶剂体系、由于非选择性加氢而定期更换昂贵的醌衍生物、加氢催化剂的失活、需要去除有机杂质的能源密集型工艺步骤等。
2、过氧化氢的制备除蒽醌法氧化法以外，还可以在催化剂的存在下由氢气和氧气直接制备。氢气和氧气直接制备过氧化氢是指以氢气和氧气为反应物一步法直接制备过氧化氢。该方法具有高的原子效率，适合小规模现场制备，将金和钯金属盐简单的浸渍到许多催化剂载体上，已被证明是氢气和氧气直接制备过氧化氢的高活性催化剂过氧化氢，光催化剂的形貌和电子带结构以及反应溶液，直接影响制备过氧化氢的活性与选择性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种棘轮扳手，具有光催化活性好效果。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种单原子催化剂的制备方法，包括以下制备步骤：
3、s1：石墨氮化碳的构建；
4、s2：氮缺陷的石墨氮化碳或碳缺陷的石墨氮化碳的构建；
5、s3：金属单原子在氮缺陷的石墨氮化碳或碳缺陷的石墨氮化碳上的负载。
6、通过采用上述技术方案，。
7、本专利技术的进一步设置为：将
8、本专利技术的进一步设置为：所述氮缺陷的石墨氮化碳的制备方法：将步骤s1中制备的石墨氮化碳与干油、无水乙醇进行混合，在90℃下恒温回流3h，冷却后洗涤烘干，将烘干后的固体置于管式炉中，在氮气气氛中，逐渐升温加热至450℃，并保持2h，得到氮缺陷的石墨氮化碳。
9、本专利技术的进一步设置为：所述碳缺陷的石墨氮化碳的制备方法：将步骤s1中制备的石墨氮化碳与干油、无水乙醇进行混合，在90℃下恒温回流3h，冷却后洗涤烘干，将烘干后的固体置于管式炉中，在5％氢气和95％氩气的混合气氛中，逐渐升温加热至450℃，并保持2h，得到碳缺陷的石墨氮化碳。
10、本专利技术的进一步设置为：步骤s3中金属原子的负载过程通过以下方法实现：将步骤s2制备的氮缺陷的石墨氮化碳或碳缺陷的石墨氮化碳分散于去离子水和甲醇的混合液中，超声处理1h，然后逐滴加入金属溶液，搅拌反应12小时，抽滤得到的固体进行洗涤干燥后，在氮气或5％氢气、95％氩气的混合气氛中，450℃下焙烧2h，得到金属负载石墨氮化碳。
11、本专利技术的进一步设置为：所述金属溶液为na2pdcl4或h2ptcl6·6h2o中的一种。
12、本专利技术的有益效果是：
13、1、本专利技术中制备得到的石墨氮化碳层状多孔纳米片结构，三聚氰胺分子与其相应的水解产物得到的层状石墨氮化碳，其层间距离较大，能够便于小极性分子的插层，本专利技术中通过将甘油、乙醇和金属原子插入多层石墨氮化碳中，煅烧后能够形成多孔的石墨氮化碳纳米片，使后期的金属原子的负载量更多，催化活性更高，光催化剂的厚度越小，电子和空穴的传输距离越短，电子和空穴传输速率越快，光催化活性越好。
14、2、本专利技术中的石墨氮化碳在氮气中通过热退火后产生了碳空位，这种增强的光催化活性首先归因于光生载流子的分离效率以及碳空位的存在扩展的可见光区域。碳空位周围的氨基改变了过氧化氢的产生途径，从两步间接反应转变为一步直接反应，从而加速了过氧化氢的产生，石墨氮化碳在5％氢气和95％氩气中通过热退火后产生了氮空位，并且形成了c≡n官能团，高度增强的光催化性能可能是由于加入的c≡n官能团和氮空位的优点，氮空位的形成和c≡n官能团降低了导带和价带之间形成中间能级，使催化剂的带隙减小，对可见光的吸收增强，使过氧化氢的光催化效果更高。
15、3、pt或pd单原子的引入使石墨氮化碳纳米片的厚度稍有降低，光催化剂的厚度越小，电子和空穴的传输距离越短，电子和空穴传输速率越快，光催化活性越好。
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1.一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：将质量分数比为1:1-1.2的三聚氰胺和亚磷酸溶解于纯水中，在温度80℃恒温沙浴中强搅拌1h，然后将反应后的溶液转移到有聚四氟乙烯衬垫的高压釜中，在180℃下加热10h，然后离心，用去离子水洗涤，最后，将离心后的产物转移至60℃的真空干燥箱中，干燥12h后得到石墨氮化碳。
3.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述氮缺陷的石墨氮化碳的制备方法：将步骤S1中制备的石墨氮化碳与干油、无水乙醇进行混合，在90℃下恒温回流3h，冷却后洗涤烘干，将烘干后的固体置于管式炉中，在氮气气氛中，逐渐升温加热至450℃，并保持2h，得到氮缺陷的石墨氮化碳。
4.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳缺陷的石墨氮化碳的制备方法：将步骤S1中制备的石墨氮化碳与干油、无水乙醇进行混合，在90℃下恒温回流3h，冷却后洗涤烘干，将烘干后的固体置于管式炉中，在5％氢气和95％氩气的混合气氛中，逐渐
5.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中金属原子的负载过程通过以下方法实现：将步骤S2制备的氮缺陷的石墨氮化碳或碳缺陷的石墨氮化碳分散于去离子水和甲醇的混合液中，超声处理1h，然后逐滴加入金属溶液，搅拌反应12小时，抽滤得到的固体进行洗涤干燥后，在氮气或5％氢气、95％氩气的混合气氛中，450℃下焙烧2h，得到金属负载石墨氮化碳。
6.根据权利要求5所述的一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述金属溶液为Na2PdCl4或H2PtCl6·6H2O中的一种。
...【技术特征摘要】
1.一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下制备步骤：
2.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：将质量分数比为1:1-1.2的三聚氰胺和亚磷酸溶解于纯水中，在温度80℃恒温沙浴中强搅拌1h，然后将反应后的溶液转移到有聚四氟乙烯衬垫的高压釜中，在180℃下加热10h，然后离心，用去离子水洗涤，最后，将离心后的产物转移至60℃的真空干燥箱中，干燥12h后得到石墨氮化碳。
3.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述氮缺陷的石墨氮化碳的制备方法：将步骤s1中制备的石墨氮化碳与干油、无水乙醇进行混合，在90℃下恒温回流3h，冷却后洗涤烘干，将烘干后的固体置于管式炉中，在氮气气氛中，逐渐升温加热至450℃，并保持2h，得到氮缺陷的石墨氮化碳。
4.根据权利要求1所述的一种单原子催化剂的制备方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦海，李世伟，范美玲，王伊美，
申请(专利权)人：湖北氢能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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