[发明专利]一种CuS@g-C3N4复合可见光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂，其特征在于，由CuS和g-C₃N₄组成；

所述的CuS颗粒位于C₃N₄的类石墨烯结构表面；CuS的质量为g-C₃N₄质量的0.5％-6％。

2.根据权利要求1所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂，其特征在于，所述CuS的粒径为5-15nm，g-C₃N₄片层的厚度为30-70nm。

3.权利要求1所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将尿素置于加热炉中，由室温升温至400～600℃，再保温1～8h，然后随炉冷却后研磨得到g-C₃N₄；

(2)将g-C₃N₄加入到适量去离子水中，超声搅拌使其形成均匀分散的悬浊液；

(3)将Cu(CH₃COO)₂水溶液加入到步骤(2)制得的g-C₃N₄悬浊液中，搅拌均匀；

(4)在1000～1500r/min转速的搅拌条件下，将硫代乙酰胺水溶液加入上述悬浊液中；然后保持该搅拌速度，将反应溶液由室温升温至85～95℃后，再继续保温反应0.5～6h；

(5)反应结束后，将所得产物分离，洗涤，在温度为80～160℃下干燥，即得到CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述升温的升温速度为2.3℃min^-1～10℃min^-1；步骤(4)中所述升温的升温速度为1～3℃min^-1。

5.根据权利要求3所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述g-C₃N₄与水的重量比为1:(80-120)。

6.根据权利要求3所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述Cu(CH₃COO)₂和g-C₃N₄的质量比为(0.95-11.38):100。

7.根据权利要求3所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，硫代乙酰胺与Cu(CH₃COO)₂的摩尔比为(1-5):1。

8.根据权利要求3所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，所述Cu(CH₃COO)₂水溶液的质量浓度为0.1％-2％；所述硫代乙酰胺水溶液的质量浓度为0.1％-5％。

9.权利要求1所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的应用，其特征在于，将复合光催化剂加入水中，在300W氙灯光源下，用420nm滤光片过滤掉波长小于420nm的紫外光和远紫外光，以三乙醇胺为牺牲剂，进行水解制氢反应。

10.根据权利要求9所述的一种CuSg-C₃N₄复合可见光催化剂的应用，其特征在于，所述复合光催化剂与水的固液比为1:(5-8)g/L；三乙醇胺的加入量与水的体积比为1:4。