基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片及其光催化产H2O2的应用制造技术

本发明专利技术属于光催化产H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;技术领域，具体涉及一种基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片及其光催化产过氧化氢的应用。将磺化酞菁钴与三聚氰胺在水中混合均匀，进行水热反应，反应结束，冷却，离心，干燥后得到淡蓝色粉末。将淡蓝色粉末置于管式炉中在氮气氛围下煅烧，得到墨绿色粉末Co‑N‑S/CN。该方法能耗低，可调控性强，工序简单，同时实现了元素掺杂和缺陷修饰。制得的钴氮硫共掺杂具有氮空位的多孔氮化碳纳米片具有较高的光生载流子分离效率和两步单电子氧还原选择效率，在模拟太阳光下表现出良好的光催化产H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;能力，最佳掺杂量钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片在含有质子供体5‑羟甲基糠醛的情况下，H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;产率提升了9倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化产h2o2，具体涉及一种基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片及其光催化产过氧化氢的应用。

技术介绍

1、过氧化氢(h2o2)是一种具有独特性质的广泛使用的化学物质。它在化学合成、医疗消毒和环境处理等领域有着广泛的应用。随着技术的进步h2o2成为化石燃料的潜在替代品，作为一种清洁液体燃料，有助于减少环境污染。然而，传统的产h2o2工艺蒽醌(aq)法，氧化过程复杂、成本高、能耗大，而且生产过程容易对环境造成二次污染。光催化合成h2o2利用阳光作为光源，水和氧气分子作为还原和氧化介质。这种方法被认为是绿色、节能和温和的，为传统的h2o2生产提供了一种更环保和可持续的替代方案。

2、目前，有多种催化剂适用于光催化生产h2o2，如金属-无机催化剂tio2、bi系催化剂、cds和mos2等，无金属有机聚合物共价有机框架和石墨相氮化碳(g-c3n4)等。g-c3n4是一种无金属聚合物半导体，具有独特的性质和良好的化学稳定性，带隙约为2.7ev，能有效吸收可见光。然而，g-c3n4存在一些缺陷，如光生电子和空穴的复合率高、可见光利用率低、氧还原本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片，其特征在于，所述纳米片为多孔层状纳米片结构，孔径为10～50nm。

2.一种如权利要求1所述的基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

3.根据权利要求2所述的基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，磺化酞菁钴与三聚氰胺的摩尔比为0.005～0.025:1。

4.根据权利要求2所述的基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热反应的条件为：在100℃～180℃下反应6～24h。

5.根据权利要求2所...

【技术特征摘要】

1.一种基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片，其特征在于，所述纳米片为多孔层状纳米片结构，孔径为10～50nm。

2.一种如权利要求1所述的基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于，所述制备方法步骤如下：

3.根据权利要求2所述的基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，磺化酞菁钴与三聚氰胺的摩尔比为0.005～0.025:1。

4.根据权利要求2所述的基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热反应的条件为：在100℃～180℃下反应6～24h。

5.根据权利要求2所述基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的水热反应沉淀物经清洗和干燥得到co-n-s共掺杂多孔氮化碳纳米片前驱体的具体步骤为：蓝色的沉淀物经超纯水清洗至滤液为无色透明，再用乙醇清洗后得到co-n-s共掺杂多孔氮化碳纳米片前驱体淡蓝色粉末。

6.根据权利要求2所述的基于钴氮硫共掺杂多孔氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛金娟，陈钊霞，吕义婷，王明新，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：