[发明专利]一种藻酸盐基复合氮化碳光催化气凝胶材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于光解水制氢的藻酸盐基复合g-C₃N₄光催化气凝胶材料，其特征在于：其制备包括如下步骤：

a）将一定量的三聚氰胺粉末置于陶瓷坩埚中，盖上盖子后置于马弗炉中，以5℃/min的速率升温至550℃，并保温4h，自然冷却后得到黄色体相g-C₃N₄粉末；

b）取1g步骤a）所得体相g-C₃N₄加入到300mL无水乙醇中，细胞粉碎机中超声分散6h，离心去除未剥离的体相g-C₃N₄，所得溶液冷冻干燥，得到黄色二维纳米片状g-C₃N₄；

c）称取0.2g步骤b）所得二维纳米片状g-C₃N₄，加入到100mL去离子水中，机械搅拌并超声分散1h，得到浓度为2g/L的悬浊液；

d）在剧烈搅拌下，将0.2g海藻酸钾加入到上述悬浊液中，剧烈搅拌使其溶解完全，此时溶液中海藻酸钠的浓度为2g/L，然后继续搅拌1小时；

e）将步骤d）得到的混合溶液进行超声消泡及真空抽气，超声时间为3h，抽气时间为3h，以排出混合溶液中溶解的气体；

f）将排气后的混合溶液倒入直径为90mm的培养皿中进行冷冻干燥处理，降温速率：1℃/min，冷冻温度：-30℃，冷冻时间：2h，然后于-5℃、真空度为200 Pa的条件下干燥24h，得到块体材料；

g）将所得块体材料放入浓度为30g/L的BaCl₂溶液中固化1h，再经进一步冷冻干燥，得到藻酸盐基复合g-C₃N₄光催化气凝胶材料；

所得固化后的复合气凝胶材料的体积收缩率为8.96%，孔隙率为97.5%。