一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法技术

一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法。其方法包括以下步骤：S1：将一定量的氧化石墨烯(GO)超声分散在N,N二甲基甲酰胺(DMF)中，形成均匀的GO/DMF分散液；S2：向分散液中加入适量超纯水、氯化钽和适量比例的非贵金属无机盐，水浴条件下剧烈搅拌反应，接着在烘箱中静置反应；S3：将获得的海绵状络合物前驱体溶液离心洗涤，冷冻干燥得到蓬松状粉末样品；S4：将络合物放置于马弗炉中高温煅烧，得到高结晶性的二维多孔纳米网状氧化钽；S5：将二维多孔纳米网状氧化钽在氨气气氛的管式炉中煅烧充分氮化；获得一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽。本发明专利技术方法获得的阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽形貌可控，阳离子掺杂均匀。这种二维多孔纳米网状氮化钽材料的比表面积相对介孔块状形貌材料提高了约2倍，为离子掺杂和助催化剂负载提供了更多的催化活性位点，能够快速地建立更多载流子传输通道，并且可见光吸收性能得到提升，从而提高了光催化分解水活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米级催化剂材料制备领域，具体涉及一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法。

技术介绍

1、氮化钽（ta3n5）作为一种新型半导体材料，其理论带隙约为2.1ev，相比于tio2等传统光催化半导体材料的3.2ev宽带隙，其带隙更窄，可见光吸收范围更广。正由于其自身的性质优势，氮化钽可直接受太阳光激发发生载流子分离，更快捷有效的实现电子空穴跃迁，从而进行一系列高活性的光催化反应。因此近年来ta3n5被广泛地研究应用于光阳极材料以及光催化分解水产氢产氧等领域。目前为止所研究的其理论最大太阳能转化效率为15.9%，具有很大的清洁能源开发及光伏太阳能电池领域的应用价值。

2、相较于ta3n5优越的理论光催化活性，但其在实际应用中仍会被自身的特征结构缺陷和表面性质所限制。为解决这一难题，目前已被研究的改性方法有形貌调控、离子掺杂、异质结构建、表面修饰以及助催化剂负载。但对于ta3n5本身而言，提升光催化性能的最根本的方法是对其形貌结构的控制。

技术实现思路

1、为了克服
技术介绍
的不足，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于：在S1中，所述氧化石墨烯的质量为10-100mg，N,N二甲基甲酰胺的体积为25-45mL。

3.根据权利要求1所述的一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于：在S2中，加入5-15ml超纯水，加入的氯化钽与氧化石墨烯的质量比为40:1-10:1。

4.根据权利要求1所述的一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于：在S2中，所述非贵金属无机盐为水硝...

【技术特征摘要】

1.一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于：在s1中，所述氧化石墨烯的质量为10-100mg，n,n二甲基甲酰胺的体积为25-45ml。

3.根据权利要求1所述的一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于：在s2中，加入5-15ml超纯水，加入的氯化钽与氧化石墨烯的质量比为40:1-10:1。

4.根据权利要求1所述的一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于：在s2中，所述非贵金属无机盐为水硝酸镧、八水氯氧化锆、六水硝酸锌或六水硝酸镁，其金属阳离子与钽质量比为1%-3%。

5.根据权利要求1所述的一种阳离子掺杂的二维多孔纳米网状氮化钽的制备方法，其特征在于：在s2中，充分...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗维，程婷婷，肖琪，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：