[发明专利]一种金属元素掺杂的CNB光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种金属元素掺杂的CNB光催化剂，其特征在于，该光催化剂中掺杂有金属元素，其中，所述金属元素为第二过渡金属元素，优选选自钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银或镉中的一种，更优选选自钯、银或镉中的一种，如钯。

2.根据权利要求1所述的CNB光催化剂，其特征在于，基于金属元素掺杂的CNB光催化剂的总重量，以其中金属元素的重量计，其中所述金属元素的重量分数为5wt％～30wt％，优选为8wt％～25wt％，如10wt％、20wt％。

3.根据权利要求1或2所述的CNB光催化剂，其特征在于，

根据其XRD谱，在2θ＝27.40°附近存在较低特征峰，在2θ＝13.00°附近存在较宽特征峰；和/或

根据其红外光谱，在波数为3500cm^-1-2800cm^-1范围内存在的是CNB中NH键的伸缩振动峰；在波数1000cm^-1到1650cm^-1的范围内出现的特征峰归属于C-N的伸缩振动峰和C＝N的伸缩振动峰，位于1159cm^-1、1269cm^-1、1336cm^-1的吸收峰分别归属于CNB的C-N的伸缩振动特征峰，位于1650cm^-1的吸收峰归属于CNB的C＝N双键的伸缩振动峰，另外在810cm^-1的吸收峰则归属于三嗪环的弯曲振动；和/或

根据其紫外-可见漫反射光谱，在波长为225nm～350nm范围内存在一个较宽的吸收峰，在350nm～450nm范围内存在一个强吸收峰，两个吸收峰有部分重叠。

4.一种制备权利要求1～3之一所述的金属元素掺杂的CNB光催化剂的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将硼源与碳氮源混合，分散于第一分散剂中，除去第一分散剂后煅烧，制得CNB。

步骤2，将含有金属元素的化合物分散于第二分散剂中，制成第二分散体系，将步骤1制得的CNB加入第二分散体系，在紫外光下反应，除去第二分散剂，干燥。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述硼源选自氧化硼、硼酸、硼酸钠、硼酸钾、四苯基硼酸钾和/或四苯基硼酸钠等，优选为四苯基硼酸钠；和/或

所述碳氮源选自碳氮比为1:3～3:1的小分子量的含氮有机物，优选选自碳氮比为1:2的小分子量含氮有机物作，如单氰胺、二氰二胺、三聚氰胺、尿素、盐酸胍等，优选为尿素；和/或

所述第一分散剂选自纯净水、去离子水和/或蒸馏水，优选为蒸馏水。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤1中，硼源与碳氮源的重量比为(1～20)mg:20g，优选为(3～15)mg:20g，如5mg:20g。

7.根据权利要求4～6之一所述的方法，其特征在于，步骤1中，

煅烧温度为400℃～800℃，更优选为450℃～600℃，如550℃；和/或

煅烧时间为1～5小时，优选为1.5～4小时，更优选为2～3.5小时，如2小时。

8.根据权利要求4～7之一所述的方法，其特征在于，在步骤2中，

所述含有金属元素的化合物为含有第二过渡金属元素的化合物，优选选自钇、锆、铌、钼、锝、钌、铑、钯、银或镉中的一种，更优选选自钯、银或镉中的一种，如钯的化合物；和/或

含有金属元素的化合物选自金属元素的氧化物、硝酸盐、硫酸盐、盐酸盐等，优选为含有金属元素的硝酸盐，如硝酸钯。

9.根据权利要求4～8之一所述的方法，其特征在于，步骤2中，

将含有金属元素的化合物溶解于水中，使其形成水溶液，再与CNB混合；和/或

所述第二分散剂选自与水互溶的有机溶剂，如乙醇、异丙醇、丙酮等，优选为异丙醇。

10.根据权利要求4～9之一所述的方法，其特征在于，步骤2中，

在搅拌的条件下，对体系进行紫外辐射；

优选地，紫外辐射用的紫外光波长为200nm～400nm，优选为汞灯进行照射，更优选地，汞灯的功率为500W，进一步优选地，照射的时间为0.5～2小时，优选为0.8～1.5小时，如1小时。