[发明专利]一种基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种基于石墨相氮化碳的复合光催化剂，其化学式为Pt/MoS₂/g-C₃N₄，其特征在于，通过光化学法将贵金属Pt和石墨相MoS₂沉积于g-C₃N₄表面，增强g-C₃N₄的光催化性能，并用于分解水制氢和降解有机污染物。

2.根据权利要求1所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂，其特征在于，所述光催化剂的制备方法包括以下步骤：

（1）将g-C₃N₄粉体和一定量的四硫代钼酸铵(NH₄)₂MoS₄加入到含有去离子水的光催化反应器中，搅拌形成均匀的悬浮液，加入空穴牺牲试剂，然后通入惰性气体0.5-2小时，排尽光催化反应器中的空气，在光照的条件下进行光化学反应，过滤、洗涤、干燥，得到MoS₂/g-C₃N₄复合材料；

（2）将步骤1得到的MoS₂/g-C₃N₄复合材料分散于含有空穴牺牲试剂的光催化反应器中，加入一定量的金属Pt前驱体，然后通入惰性气体0.5-2小时，排尽光催化反应器中的空气，在光照的条件下进行光化学反应，过滤、洗涤、干燥，得到Pt/MoS₂/g-C₃N₄复合材料；

（3）将步骤2得到的Pt/MoS₂/g-C₃N₄复合材料置于管式炉中，在通入惰性气体的条件下进行退火，最后得到Pt/MoS₂/g-C₃N₄复合光催化材料。

3.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1和2中，空穴牺牲试剂选自Na₂S/Na₂SO₃、KI、甲醇、乙醇、三乙醇胺中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1和2中光化学反应指的是在可见光或紫外光的激发下进行的光催化反应，反应时间为0.1-10小时。

5.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中MoS₂/g-C₃N₄复合材料中MoS₂的负载量为0.1-10 wt%。

6.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中金属Pt前驱体为含铂的无机化合物。

7.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中金属Pt前驱体为硝酸铂Pt(NO₃)₂、氯化铂PtCl₄、氯铂酸H₂PtCl₆、氯铂酸钾K₂PtCl₆中的任意一种。

8.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中Pt/MoS₂/g-C₃N₄复合材料中Pt的负载量为0.1-5 wt%。

9.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中退火温度为100-400℃，退火时间为0.5-6小时。

10.根据权利要求2所述的基于石墨相氮化碳的复合光催化剂的制备方法，其特征在于，制备过程中使用的惰性气体为氮气或氩气。