g-C3N4/MXene复合光催化材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及光催化技术领域，尤其涉及g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;/MXene复合光催化材料及其制备方法和应用。上述制备方法包括：以尿素作为g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;的前驱体，在热聚合过程与MXene复合，形成g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;/MXene复合光催化材料。该制备方法简单，反应条件温和，对环境无污染。制备得到的g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;/MXene复合光催化材料具有催化降解效率高和抑菌效果好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光催化，尤其涉及g-c3n4/mxene复合光催化材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、光催化技术因其在环境净化和能源转化领域的高效性和环境友好性而受到广泛关注。这一技术的核心在于光催化剂，一种能够在光照下吸收光能并产生带隙激发态电子的材料，进而推动氧化、还原和降解等一系列化学反应的进行。

2、g-c3n4是一种常见的光催化材料，以其较宽的光吸收范围、成本低廉、可控性高以及良好的光催化活性等优点，在环境净化和能源转化等多个领域得到了广泛应用。这种材料能够有效地吸收太阳光中的紫外线，进而激发电子从价带到导带，产生电子-空穴对，这些电子-空穴对参与到氧化还原反应中，对污染物进行降解。

3、然而，g-c3n4在实际应用中也存在一些局限性。最主要的问题是其对可见光的吸收能力相对较弱。太阳光中可见光的比例高达45％，如果能够充分利用这部分光谱，将极大地提高光催化剂的能源利用效率。此外，g-c3n4的电子结构和能带结构导致其光生电荷的分离效率不高，这会使得电子和空穴在达到反应活性位点之前复合，从而降低光催化活性和效率。

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【技术保护点】

1.一种g-C3N4/MXene复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中烘干温度为55～65℃，时间为12～48h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应原液中尿素和MXene的质量比为1000∶(1.0～3.5)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中超声为冰浴超声，超声时间为1～3h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。...

【技术特征摘要】

1.一种g-c3n4/mxene复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b)中烘干温度为55～65℃，时间为12～48h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应原液中尿素和mxene的质量比为1000∶(1.0～3.5)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中超声为冰浴超声，超声时间为1～3h。

6.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛捷，李红梅，柏耀辉，曲久辉，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：