一种以黑磷为传输通道的三元光催化材料的制备方法和应用技术

技术编号:43858466 阅读:38 留言:0更新日期:2024-12-31 18:47
本发明专利技术提供了一种以黑磷作为载流子传输通道的三元光催化材料的制备方法,将黑磷量子点包覆在制备的氧化铈空心纳米球外,再将其负载于石墨相氮化碳上形成异质结,从而制备了类范德瓦尔斯异质结的三元光催化材料。本发明专利技术制备的类范德瓦尔斯异质结材料结合三种二维材料的优点,以黑磷为载流子传输通道,实现性能的互补和协同效应,从而提高材料的光催化性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化材料,具体涉及一种以黑磷为载流子传输通道的三元光催化材料的制备方法及其应用。


技术介绍

1、随着经济的快速发展,人类活动导致大量的污染物被排放到海洋、河流以及湖泊之中,使水环境污染问题日益加剧,极大地危害着人类的健康及生态系统的稳定。光催化技术是一种解决水环境污染问题的理想手段,而光催化材料是实现光催化技术的基础。单一的光催化材料存在对光吸收不足、载流子传输效率低、光生电子-空穴易复合等缺陷,为提高光催化效率,将两种及两种以上的材料进行复合形成异质结构建多元复合光催化材料是当前研究的热点。

2、石墨相氮化碳(g-c3n4)因具有合适的能带结构、稳定的化学及热力学性质、廉价易得、环境友好等特点,被视为具有潜力的光催化材料。但高的光生载流子复合率、有限的可见光吸收、较低的比表面积等内在缺陷严重限制了其光催化性能。二氧化铈(ceo2)因其具有独特的萤石结构被认为是一种很有前景的光催化材料,其独特的ce4+/ ce3+氧化还原对的存在可作为电荷转移介质促进电子转移,从而提高材料的光催化性能。因此,将ceo2与g-c3n4复合构建二元本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种以黑磷为传输通道的三元光催化材料,其特征是,将黑磷量子点包覆在制备的氧化铈空心纳米球外,再将其负载于g-C3N4上形成异质结上,实现了类范德瓦尔斯异质结的三元光催化材料。

2.一种以黑磷为传输通道的三元光催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的三元光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述六水合硝酸铈和一水合柠檬酸摩尔比为(2~4):1。

4.根据权利要求2所述的三元光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述水热反应条件为,温度180~210°C,反应时间2~4 h。

5.根据权利要求2所...

【技术特征摘要】

1.一种以黑磷为传输通道的三元光催化材料,其特征是,将黑磷量子点包覆在制备的氧化铈空心纳米球外,再将其负载于g-c3n4上形成异质结上,实现了类范德瓦尔斯异质结的三元光催化材料。

2.一种以黑磷为传输通道的三元光催化材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的三元光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述六水合硝酸铈和一水合柠檬酸摩尔比为(2~4):1。

4.根据权利要求2所述的三元光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤s1中所述水热反应条件为,温度180~210°c,反应时间2~4 h。

5.根据权利要求2所述的三元光催化材料的制备方法,其特征在于,步骤s2中所述分散剂选自n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、无水乙醇和丙酮中的一种或多种;所述变幅杆超声功率为900w,超声频率为超2 s停4 s,超声时间为12~36 h。

6.根据权利要求2所述的三元光催化材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢川黄胜超汪建南曾凡章周敏张威
申请(专利权)人:湖北兴发化工集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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