[发明专利]一种钴离子掺杂的氮化碳空心四棱柱及其制备方法

权利要求书

1.一种钴离子掺杂的氮化碳空心四棱柱，其特征是：空心四棱柱的底面外侧壁边长为300-400nm，棱长为4-10μm，壁厚为20-50纳米。

2.根据权利要求1所述的钴离子掺杂的氮化碳空心四棱柱，其特征是：所述空心四棱柱为空心的四直棱柱。

3.根据权利要求1或2所述的钴离子掺杂的氮化碳空心四棱柱，其特征是：所述钴以二价离子的状态均匀分布在C₃N₄嗪环网络中。

4.一种权利要求1-3中任一项所述的钴离子掺杂的氮化碳空心四棱柱的制备方法，其特征是包括以下步骤：

（1）将含氮有机前驱体、二价钴盐和水配成均匀溶液；

（2）将步骤（1）的均匀溶液加热至沸腾，然后停止加热，将沸腾的均匀溶液在冷水中降温析晶；

（3）将析出的晶体进行煅烧，得到钴离子掺杂的氮化碳空心四棱柱；

步骤（3）中，煅烧在气体保护下进行，煅烧温度为550-600 ℃。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，配制均匀溶液时，先将含氮有机前驱体与水混合，加热回流至含氮有机前驱体完全溶解，然后加入二价钴盐混合均匀，所述二价钴盐以固体或水溶液的形式加入。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：步骤（2）中，沸腾的均匀溶液直接放入0℃的冰水中降温析晶。

7.根据权利要求4、5或6所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，含氮有机前驱体在均匀溶液中的浓度为0.06-0.1g/mL；二价钴盐与含氮有机前驱体的质量比为1~2 ：100。

8.根据权利要求4、5或6所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，所述含氮有机前驱体为三聚氰胺或双氰胺，所述二价钴盐为氯化钴或硝酸钴。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中，煅烧时间为2-6 h。

10.根据权利要求4或9所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中，以1-2 ℃/min的升温速度升至550-600 ℃进行煅烧；所述气体为惰性气体。

11.根据权利要求4或9所述的制备方法，其特征是：步骤（3）中，所述气体为氮气。