[发明专利]一种氮化碳量子点与分子筛复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种氮化碳量子点与分子筛复合材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将分子筛加入三聚氰胺的水溶液中搅拌，得到三聚氰胺离子交换的分子筛；(2)将三聚氰胺离子交换的分子筛，在N₂气氛下，以5～10℃/min的升温速度升温到300～650℃，并保温2～3h，随炉冷却得到氮化碳量子点与分子筛复合材料。本发明还公开了上述氮化碳量子点与分子筛复合材料及其应用。本发明的氮化碳量子点与分子筛复合材料发光效率好、稳定性高，在蓝紫光范围内具有较宽发射峰，固态存在下较为稳定。

技术领域

本发明涉及光功能材料领域，特别涉及一种氮化碳量子点与分子筛复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

分子筛是一种三维骨架结构中具有和分子尺度大小相当的规则孔道的硅铝酸盐，拥有许多可开发利用的性质，例如离子交换、吸附、择形选择、催化和在组装材料中作为组装主体。另一方面，氮化碳量子点作为一种聚合物衍生物，由于具有低密度、良好的化学惰性和生物兼容性等优点，长期以来受到人们的广泛关注。并且，其具有特殊的电子结构和层状结构，使其成为一种新型有机半导体，且热稳定性好。这些诸多的优势为氮化碳量子点的应用提供了极大的潜力与研究空间。

因此，将氮化碳量子点与分子筛复合。分子筛作为一种具有规则孔道结构的硅铝酸盐，为氮化碳量子点提供了良好的发光环境和载体，也使得氮化碳量子点在固态下更加稳定，因此会具有更优异的发光性能与光催化性能。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种氮化碳量子点与分子筛复合材料的制备方法，制备得到的氮化碳量子点与分子筛复合材料，具有更优异的发光性能与光催化性能，且能提高氮化碳的比表面积，实现了氮化碳量子点与分子筛材料的复合。

本发明的另一目的在于提供由上述制备方法得到的氮化碳量子点与分子筛复合材料。

本发明的又一目的在于提供由上述氮化碳量子点与分子筛复合材料的应用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种氮化碳量子点与分子筛复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)三聚氰胺离子交换分子筛：将分子筛加入三聚氰胺溶液中进行搅拌，离心，洗涤，烘干，得到三聚氰胺离子交换的分子筛；

(2))氮化碳量子点与分子筛复合材料的制备：将步骤(1)中得到的三聚氰胺离子交换的分子筛，在N₂气氛下，加热升温到300～650℃，并保温2～3h，随炉冷却得到复合材料。

步骤(1)中所述分子筛为Y型分子筛，A型分子筛和X型分子筛中的一种以上。

步骤(1)中三聚氰胺溶液的浓度为0.1～0.4mol/L。

所述分子筛与三聚氰胺用量比为1g：(0.006～0.02)mol。

步骤(1)中所述搅拌时间为36～48h，温度为60～100℃，搅拌转速为200～600r/min。

步骤(1)中所述离心转速为2500～4000r/min，离心时间为3～5min。

所述洗涤是指采用去离子水洗涤1～3次。

步骤(2)中所述升温速度为5～10℃/min，从室温升至300～650℃，并保温2～3h。

所述的氮化碳量子点与分子筛复合材料用于光催化器件、发光器件或化学感应器。

本发明的机理为：