[发明专利]海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C3

权利要求书

1.海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结，其特征在于，其由CoZnAl-LDH纳米片、还原氧化石墨烯和石墨相氮化碳共同构成的呈海胆状Z型异质结结构，其中，还原氧化石墨烯作为半导体界面之间的电子传导介质，CoZnAl-LDH纳米片自组装形成海胆状空心结构，石墨相氮化碳均匀负载在CoZnAl-LDH表面，石墨相氮化碳的含量为3-7wt%，石墨相氮化碳与还原氧化石墨烯的质量比为4:1～6:1；

由如下步骤制备：

步骤a)，将还原氧化石墨烯和石墨相氮化碳分散在水中，超声处理0.5～1h，得到均匀分散的悬浮液；

步骤b)，将等摩尔量的硝酸钴、硝酸铝和硝酸锌溶解在水中，然后加入尿素搅拌溶解，得到均匀的混合金属溶液，硝酸钴在混合金属溶液中摩尔浓度为0.05mol/L，硝酸钴与尿素的摩尔浓度比为1：6；

步骤c)，将步骤a）悬浮液在剧烈搅拌下逐滴加入到步骤b）混合金属溶液中，在室温下搅拌0.5～1h，然后将所得混合溶液于180±10℃下水热反应6～8h，自然冷却至室温，离心分离，洗涤，真空干燥，得到海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结。

2.如权利要求1所述的海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤a)，将还原氧化石墨烯和石墨相氮化碳分散在水中，超声处理0.5～1h，得到均匀分散的悬浮液，石墨相氮化碳与还原氧化石墨烯的质量比为4:1～6:1；

步骤b)，将等摩尔量的硝酸钴、硝酸铝和硝酸锌溶解在水中，然后加入尿素搅拌溶解，得到均匀的混合金属溶液，硝酸钴在混合金属溶液中摩尔浓度为0.05mol/L，硝酸钴与尿素的摩尔浓度比为1：6；

步骤c)，将步骤a）悬浮液在剧烈搅拌下逐滴加入到步骤b）混合金属溶液中，在室温下搅拌0.5～1h，然后将所得混合溶液于180±10℃下水热反应6～8h，自然冷却至室温，离心分离，洗涤，真空干燥，得到海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤a）中，制备石墨相氮化碳的前驱体为三聚氰胺、二氰二胺、单氰胺、尿素中的一种。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤c）中，60℃下真空干燥6～12h。

5.如权利要求1所述的海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结在光催化CO₂还原反应中的应用。

6.如权利要求2~4任一所述的方法制备的海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结在光催化污染物降解和光催化还原二氧化碳中的应用。

7.一种CO₂光催化剂，其特征在于，包括如权利要求1所述的海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结，或包括如权利要求2~4任一所述的方法制备的海胆状CoZnAl-LDH/RGO/g-C₃N₄Z型异质结。