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专利号: 2018112008604
申请人: 商丘师范学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

1)g-C3N4的制备

利用尿素热聚合的方法合成纳米多孔g-C3N4;

2)M-C3N4的制备

将步骤1)中所得的g-C3N4粉末置于烧杯中,加入去离子水,超声分散均匀后,放入光催化反应装置中,加入牺牲剂溶液于烧杯中,得混合液;然后用移液枪量取一定量的金属盐溶液加入混合液中,得到混合溶液一;光照下,该混合溶液一发生还原反应,形成金属颗粒沉积在g-C3N4的表面,离心洗涤干燥后得到M-C3N4;

3)M-C3N4/CdS的合成

将步骤2)中所得的M-C3N4,加入去离子水,超声分散均匀得到M-C3N4混合液,接着向M-C3N4混合液中分别加入氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水,将所得混合溶液搅拌一定时间,至CdS在M-C3N4表面的生长反应完全,得混合溶液二;

4)M-C3N4/CdS材料的清洗

将步骤3)中所得的混合溶液二洗涤至中性,然后离心分离混合溶液二的沉淀颗粒,得到含水M-C3N4/CdS颗粒;

5)M-C3N4/CdS材料的干燥

将步骤4)中含水M-C3N4/CdS颗粒在真空干燥箱中干燥,即得到M-C3N4/CdS。

2.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中的金属盐溶液为氯铂酸、氯金酸或者硝酸银;

优选地,当金属盐溶液为氯铂酸时,沉积在g-C3N4的表面金属颗粒相应为Pt,M-C3N4代表Pt-C3N4,步骤3)、4)和5)中的M-C3N4/CdS代表Pt-C3N4/CdS;

当金属盐溶液为氯金酸时,沉积在g-C3N4的表面金属颗粒相应为Au,M-C3N4代表Au-C3N4,步骤3)、4)和5)中的M-C3N4/CdS代表Au-C3N4/CdS;

当金属盐溶液为硝酸银时,沉积在g-C3N4的表面金属颗粒相应为Ag,M-C3N4代表Ag-C3N4,步骤3)、4)和5)中的M-C3N4/CdS代表Ag-C3N4/CdS。

3.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中,利用尿素热聚合的方法合成纳米多孔g-C3N4的具体步骤如下:称取10g尿素,放入坩埚,在马弗炉中进行烧结处理,得到纳米多孔g-C3N4;

优选地,在马弗炉中的烧结处理的烧结温度是400~600℃,烧结时间是3~5h;

优选地,在马弗炉中的烧结温度是500℃,烧结时间是3h。

4.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述的牺牲剂为甲醇;

优选地,甲醇的加入量为1~2ml。

5.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中的所述的金属盐溶液的加入量为换算为相应的金属颗粒质量为g-C3N4粉末质量的1~5%wt。

6.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水的摩尔比为1∶2∶(1~4)∶10。

7.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤4)中所述离心分离时的转速为10000r/min,离心时间为10min。

8.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)和3)中加入的所述去离子水的量均为10~20ml。

9.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤5)中在所述真空干燥箱中进行干燥的干燥温度为60℃,干燥时间为12h。

10.如权利要求1所述的Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法,其特征在于,步骤3)中所述混合溶液的搅拌时间为3~5h。