[发明专利]一种g-C3

说明书

本发明公开了一种g‑C₃N₄‑MP‑MoS₂复合材料及其制备方法与应用。所述制备方法包括如下步骤：S1.向g‑C₃N₄悬浮液中加入金属盐和碱，得到g‑C₃N₄与金属氢氧化物的复合物；所述金属盐为可溶性的铁盐、钴盐、铜盐或镍盐；S2.将步骤S1的g‑C₃N₄与金属氢氧化物的复合物和磷酸盐在保护气氛围下煅烧，得到g‑C₃N₄‑MP；其中，M为Fe、Co、Cu或Ni；所述g‑C₃N₄与金属氢氧化物的复合物和磷酸盐的质量比为1~3∶1；S3.制备g‑C₃N₄‑MP分散液，加入MoS₂的乙醇溶液，超声过滤后得到g‑C₃N₄‑MP‑MoS₂复合材料。本发明提供的g‑C₃N₄‑MP‑MoS₂复合材料具有较高的催化活性。金属磷化物同时作为电子传递桥梁和助催化剂，显著提高了g‑C₃N₄‑MP‑MoS₂复合材料的催化活性。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，更具体地，涉及一种g-C₃N₄-MP-MoS₂复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

为了解决能源短缺和环境污染的问题，氢气作为一种化石燃料的理想替代品受到了人们的广泛关注。自1972年Fujishima和Honda提出光电化学分解水的概念后，研究人员相继开发出了各种类型的光催化剂，包括氧化物，硫化物，氢氧化物，碳化物及其复合材料，其中石墨相氮化碳(g-C₃N₄)具有廉价的来源、优异的化学稳定性，无毒性以及良好的生物相容性。但是，g-C₃N₄也存在一定的缺点，如电子空穴复合率高、可见光吸收不足、比表面积低、表面反应活化位点少、表面反应动力学缓慢、电荷迁移率较低等。这些缺点极大程度地限制了g-C₃N₄的光催化性能。

现有技术CN201510671661.1公开了一种g-C₃N₄/MoS₂复合材料，但该复合材料的催化产氢效率不高，针对此问题，研究者主要以带隙工程、缺陷控制、形貌调控、构建异质结和负载助催化剂对半导体光催化材料进行改性，以提高催化活性。其中，负载助催化剂是增加活性位点和提高析氢效率最有效策略之一。然而，高效的助催化剂都集中在以Pt，Au和Ag为代表的贵金属上(如 CN108479838A)，但是贵金属高昂的价格以及稀缺性极大地限制了光催化材料的实际应用。

因此，需要对g-C₃N₄/MoS₂复合材料进行改进，以提高催化活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种g-C₃N₄-MP-MoS₂复合材料的制备方法。由该制备方法制得的g-C₃N₄-MP-MoS₂复合材料具有较高的催化活性。

本发明的另一目的在于，提供上述制备方法制得的g-C₃N₄-MP-MoS₂复合材料。

本发明的还一目的在于，提供上述g-C₃N₄-MP-MoS₂复合材料在光催化剂中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：