[发明专利]一种WP2

说明书

本发明公开了一种WP₂/g‑C₃N₄异质结光催化剂的制备方法。采用原位固相合成技术，通过双控温区管式炉，氩气保护，磷化WO₃·2H₂O/有机胺复合物，合成WP₂纳米片，然后将WP₂纳米片加入到乙醇中，再加入g‑C₃N₄，混合均匀后倒入高压反应釜，一定温度下反应3h，取出沉淀产物放入马弗炉中以0.5℃/min的升温速率升温到350℃，保温3小时，冷却至室温后，即制得WP₂/g‑C₃N₄异质结光催化剂。该方法操作简便，产率高，所制备的WP₂/g‑C₃N₄异质结光催化剂不加助催化剂也具有较高的产氢效率，同时具有很高的光催化活性，这对于WP₂/g‑C₃N₄异质结光催化剂在光催化领域的应用具有重要的意义。

技术领域

本发明所属技术领域为光催化材料技术领域，特别涉及一种WP₂/g-C₃N₄异质结光催化剂的制备方法。

背景技术

g-C₃N₄作为无机半导体材料，它的结构稳定、具有氧化还原能力并且能够吸收可见光，它的禁带宽度约为2.7 eV，最大吸收边带在460 nm左右，具有可见光催化剂的潜能，可以应用在光催化降解有机污染物以及光催化分解水制氢等领域。

g-C₃N₄含有大量的氮元素，是富电子的无机半导体，这种独特的电子特性及分子结构使其成为具有多功能的催化作用，常用于炔烃的三聚反应以及傅-克反应，还包括CO₂的活化反应、烯烃和腈的环化反应、苯酚加氢、醇的氧化和酯的合成等。然而，g-C₃N₄在催化过程中由于光生电子和空穴对容易再结合而使其光催化效率降低。优异的光催化剂需要有比较窄的带隙，较高、较强的电荷分离效率和氧化还原能力。将两种或三种半导体复合到一起构筑异质结光催化体系可以满足优异光催化剂的要求。在氮化碳的各种结构晶型中，g-C₃N₄的带隙最小，比较容易与其他物质进行复合形成复合物。迄今为止，为了得到g-C₃N₄复合材料，研究人员将大量的工作都投入到研究g-C₃N₄复合光催化剂的合成方法上，期许能够改善其光催化性能。

到目前为止，已经得到报道的能够与g-C₃N₄复合的物质有很多种，包括石墨烯、氧化石墨烯、碳、ZnO、TiO₂等。富磷的WP₂具有优异的电催化制氢活性，而WP₂与g-C₃N₄复合所形成的异质结光催化剂，目前未见报道，希望这种新型的复合光催化材料能够具有良好的光催化制氢活性，可以在光催化领域有实际的应用，有效解决现在社会氢能源短缺的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种WP₂/g-C₃N₄异质结光催化剂的制备方法。该方法操作简便、产率高，所制备的WP₂/g-C₃N₄复合光催化剂具有较高的光催化活性，能光解水制氢。

具体步骤为：