氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺及其制备方法技术

本发明专利技术涉及氟化物和金属盐协同制备氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(F‑PHI)的方法，属于高效光催化材料结构设计及合成领域。利用一步法实现石墨相氮化碳(g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;)晶体结构和原子结构的调控，解决目前g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;载流子迁移困难、光催化效果不理想，工艺复杂等问题。选用合适比例的含氮前驱体，金属盐，与氟化物经混合煅烧处理，金属盐介质诱导实现聚庚嗪酰亚胺(PHI)生长，氟化物使PHI缩聚更完善，所获得的F‑PHI面内更完善，层间堆叠更紧实，原子排布的有序性增强，结晶性提升。同时氟化处理在PHI中引入C‑F键，实现了PHI原子结构的有效修饰。F‑PHI解决了g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;光吸收弱、比表面积低、光生载流子分离效率低等不足，获得了优异的光催化性能。本发明专利技术所得到的材料制备方法简单，易操作，成本低，易于大规模制备和工业化生产，在光催化或电催化等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化材料领域，具体为一种富氮前驱体、金属盐和氟化物热缩聚制备氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺的方法。

技术介绍

1、光催化剂石墨相氮化碳(g-c3n4)由于不含金属元素、易于合成、光学和电子性能良好、热稳定性和化学稳定性高等优点，具有良好的光催化应用前景。g-c3n4是一种直接带隙为2.7ev的半导体，其cb主要由c原子的pz轨道组成，vb主要由n原子的pz轨道组成，相比正常h2电极(nhe)还原电位，cb和vb的能带位置分别为-1.3ev和+1.4ev(muhammad h.et al,an overview of the recent progress in polymeric carbon nitride basedphotocatalysis,chemical record,2021,21(7):1181)，能够驱动绝大多数光催化反应，如光催化产氢、co2还原、水中污染物降解等。g-c3n4可由尿素、三聚氰胺、双氰胺、氰胺等富氮前驱体直接高温缩聚而成，所得到的产物为瓜(melon)结构(wang x.c.et al,ametal-freep本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺的制备方法，其特征在于，将富氮前驱体、金属盐和氟化物研磨细化混合均匀后经煅烧处理。随后产物经过清洗、干燥过程去除金属盐，获得氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(F-PHI)。

2.据权利要求1所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(F-PHI)的制备方法，其特征在于，富氮前驱体为双氰胺、三聚氰胺和尿素的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(F-PHI)的制备方法，其特征在于，金属盐为氯化钾单盐，氯化钠单盐，或者氯化钾和氯化钠的二元盐。

4.根据权利要求3所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(F-PHI)的制备方法，其...

【技术特征摘要】

1.氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺的制备方法，其特征在于，将富氮前驱体、金属盐和氟化物研磨细化混合均匀后经煅烧处理。随后产物经过清洗、干燥过程去除金属盐，获得氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(f-phi)。

2.据权利要求1所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(f-phi)的制备方法，其特征在于，富氮前驱体为双氰胺、三聚氰胺和尿素的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(f-phi)的制备方法，其特征在于，金属盐为氯化钾单盐，氯化钠单盐，或者氯化钾和氯化钠的二元盐。

4.根据权利要求3所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(f-phi)的制备方法，其特征在于，二元盐中氯化钾和氯化钠质量比为1～2。

5.根据权利要求1所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(f-phi)的制备方法，其特征在于，氟化物为氟化钠、氟化钾或氟化锂。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的氟化高结晶性聚庚嗪酰亚胺(f-phi...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛萍，张娆，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：