[发明专利]一种氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料，其特征在于：

由Pt负载的超薄氮化碳纳米片Pt-CN/NS和氢气处理的三氧化钨HWO复合形成；

其中，Pt-CN/NS具有卷曲的二维网状结构；氢气处理的三氧化钨HWO为二维纳米片；

Pt-CN/NS与HWO的复合为二维面接触式复合；

Pt-CN/NS与HWO的质量比为40:1；

所述Pt-CN/NS中Pt的负载量为1wt%；

所述氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料的制备方法，步骤如下：

（1）将尿素经两次煅烧得到超薄g-C₃N₄；

（2）将超薄g-C₃N₄分散在于甲醇溶液中，然后加入H₂PtCl₆溶液，超声分散后用高压汞灯照射，再经离心洗涤固体颗粒得到Pt负载的g-C₃N₄，记作Pt-CN/NS；

（3）将Na₂WO₄·2H₂O溶于水中，搅拌下逐滴加入的HCl溶液，得到浅黄色絮状物；然后加入 (NH₄)₂C₂O₄·H₂O，搅拌至溶液澄清透明，再向其中加入去离子水，搅均后120℃进行水热反应1h，产物经洗涤、干燥得到三氧化钨；取该三氧化钨加入到无水乙醇中，搅拌至分散均匀，然后200℃醇热处理24h，产物经洗涤、干燥、煅烧，最终得到超薄三氧化钨；最后在Ar 和H₂混合气氛下将超薄三氧化钨氢化处理，得到氢化处理的三氧化钨HWO；Ar和H₂的体积比为1:9，氢化处理温度为400℃，处理时间为6h；

（4）取Pt-CN/NS和氢化处理的三氧化钨在氩气气氛中退火后得到Pt-CN/NS与HWO的二维复合Z型光催化材料。

2.根据权利要求1所述的氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料，其特征在于：所述的Pt-CN/NS的厚度为4nm；所述氢化处理的HWO为超薄的二维纳米片，厚度为2.5nm。

3.根据权利要求1所述的氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料，其特征在于：在可见光激发后，Pt-CN/NS与HWO之间的光生电荷转移方式遵循Z型光催化机制。

4.根据权利要求1所述的氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料，其特征在于：所述制备方法步骤（1）中第一次煅烧起始温度为550℃，煅烧时间为2h；第二次煅烧温度为520℃，煅烧时间为3h；升温速率均为5℃·min^-1。

5.根据权利要求1所述的氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料，其特征在于：所述制备方法步骤（4）中退火温度为400℃，退火时间为1h。

6.权利要求1所述的氮化碳/三氧化钨二维复合Z型光催化材料在高效可见光催化分解水制氢中的应用。