【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂，具体涉及一种pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂及制备方法与应用。
技术介绍
1、随着工业的快速发展和社会文明的不断进步，石油等化石燃料的消耗越来越大，同时化石燃料燃烧造成的环境压力也变得非常严峻。开发绿色新能源是减少化石燃料使用和缓解环境污染的有效途径。太阳能是一种天然的清洁能源，且不受空间和地域限制。将太阳能转化为可利用的化学能，是解决全球资源危机的快捷手段。
2、太阳能转换为化学能的关键在于光催化剂的开发和使用，目前常用的光催化剂可分为金属氧化物、金属硫化物、金属磷化物、碳氮聚合物等，其中碳氮聚合物因其成分环境友好，制备工艺简单受到了广泛的关注。氮化碳是常用的碳氮聚合物光催化剂，已经成功应用在光催化水分解、光催化污染物降解、光催化杀菌等领域。但是氮化碳可见光反应较差，且电子空穴对分离困难，这导致其光催化活性较低。
3、通过复合其他光催化剂的方法弥补氮化碳的不足，是提高氮化碳光催化活性的常用手段。共价有机框架是近年来新兴起的一类光催化剂，因其结构可控、比表面积较大使其展现出优异的光催化性能。tppa-cofs是光催化水分解性能比较优异的共价有机框架。tppacofs制备方法成熟，且含有大量的羧基。羧基极易与氮化碳上的氨基反应并形成亚胺键，这为制备紧密结合的tppa-cofs/g-c3n4光催化剂提供了理论基础。但是在光催化分解水的过程中，一般都要加入空穴牺牲剂来促进析氢反应的进行，空穴牺牲剂多为有机溶剂，不可回收，造成了二次污染。
4、
技术实现思路
1、本专利技术基于理论反应，克服现有技术不足，提供了一种简单可控的pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4复合光催化剂及制备方法与应用。利用原位反应的方法一步合成了tppa-cofs/g-c3n4光催化剂，通过光沉积的方法负载pt和coox。该光催化剂于可见光下可以在纯水中分解水制备氢气和氧气，且能够应用于光催化领域其他光催化性质的研究。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、一种pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂的制备方法，步骤如下：
4、(1)将三聚氰胺在马弗炉中煅烧得到g-c3n4；
5、(2)将步骤(1)所述的g-c3n4与1,3,5-苯三甲醛、对苯二胺、三甲苯、二氧己环、醋酸混合均匀，再于115-125℃下加热反应，将得到的粉末清洗、干燥即得tppa-cofs/g-c3n4复合光催化剂；
6、(3)将步骤(2)得到的复合光催化剂分散到去离子水中，加入氯铂酸和氯化钴搅拌均匀，通过氙灯照射反应，即得pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂。
7、优选的，步骤(1)所述三聚氰胺的煅烧为：由室温20-25℃以5-10℃/min的速率升温至500-550℃煅烧；进一步优选的，煅烧时间为2-3小时。
8、优选的，步骤(2)中所述的g-c3n4与1,3,5-苯三甲醛、对苯二胺、三甲苯、二氧己环、醋酸的质量体积比为(2～36mg)：(50～70mg)：(30～50mg)：(1～2ml)：(1～2ml)：(18～180mg)。
9、优选的，步骤(2)所述加热反应时间为2-3天。
10、优选的，步骤(2)所述清洗为用去离子水清洗5-8次；所述干燥为在180℃-200℃真空干燥24-48小时。
11、优选的，步骤(3)所述复合光催化剂与氯铂酸、氯化钴的质量比为(1～20)：(0.03～0.6)：(0.03～0.6)。
12、优选的，步骤(3)所述氙灯照射采用波长＞420nm的可见光。
13、优选的，步骤(3)所述氙灯照射时间为20～60分钟，氙灯照射时反应体系为真空状态。
14、本专利技术还提供由上述方法制备得到的pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4复合光催化剂。
15、本专利技术还提供上述pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4复合光催化剂在全解水中的应用。
16、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
17、(1)本专利技术通过原位加热法制得tppa-cofs/g-c3n4复合光催化剂，与现有技术中的复合方法相比两种材料的界面结合作用力更强。
18、(2)本专利技术通过在cofs合成的过程中引入氮化碳可以使cofs紧紧包裹住氮化碳，使两者的分布更加均匀，利用率更高。
19、(3)本专利技术的制备方法绿色环保，方法简单，产率高且得到的光催化剂可以在纯水中分解水，是一种高效经济的制备方法。
20、(4)本专利技术中采用一步光沉积的方法负载pt和coox可以使pt和coox分别负载在还原位点和氧化位点，提高了电子和空穴的利用效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述三聚氰胺的煅烧为：由室温20-25℃以5-10℃/min的速率升温至500-550℃煅烧；优选的，煅烧时间为2-3小时。
3.根据权利要求1所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的g-C3N4与1,3,5-苯三甲醛、对苯二胺、三甲苯、二氧己环、醋酸的质量体积比为(2～36mg)：(50～70mg)：(30～50mg)：(1～2mL)：(1～2mL)：(18～180mg)。
4.根据权利要求1所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热反应时间为2-3天。
5.根据权利要求1所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制
6.根据权利要求1所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述复合光催化剂与氯铂酸、氯化钴的质量比为(1～20)：(0.03～0.6)：(0.03～0.6)。
7.根据权利要求1所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述氙灯照射采用波长＞420nm的可见光。
8.根据权利要求1所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述氙灯照射时间为20～60分钟，氙灯照射时反应体系为真空状态。
9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4复合光催化剂。
10.根据权利要求9所述的Pt和CoOx共修饰的TpPa-COFs/g-C3N4复合光催化剂在全解水中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
2.根据权利要求1所述的pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述三聚氰胺的煅烧为：由室温20-25℃以5-10℃/min的速率升温至500-550℃煅烧；优选的，煅烧时间为2-3小时。
3.根据权利要求1所述的pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述的g-c3n4与1,3,5-苯三甲醛、对苯二胺、三甲苯、二氧己环、醋酸的质量体积比为(2～36mg)：(50～70mg)：(30～50mg)：(1～2ml)：(1～2ml)：(18～180mg)。
4.根据权利要求1所述的pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热反应时间为2-3天。
5.根据权利要求1所述的pt和coox共修饰的tppa-cofs/g-c3n4全解水光催化剂的制备...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。