[发明专利]一种多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料及其制备方法

说明书

本发明属于材料制备及光催化技术领域，公开了一种多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料及其制备方法，多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料为type‑Ⅱ异质结光催化剂；PCN/Sn/SnO催化剂以零价锡作为电子桥梁的type‑Ⅱ异质结光催化剂，以多孔氮化碳作为基底，将多孔氮化碳与二水合氯化亚锡通过焙烧和光沉积制备而成。本发明为高比表面积和高活性位点的多孔氮化碳/锡/氧化亚锡材料，利用type‑Ⅱ异质结的电子传输机制和零价锡的电子桥梁作用，增强了光生电子‑空穴的分离率和光生电子的迁移率，从而提高对RhB的降解效率。

技术领域

本发明属于材料制备及光催化技术领域，尤其涉及一种多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料及其制备方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

随着社会经济的快速发展，随之带来的能源短缺和生态问题越来越严重，而对环境污染控制和净化的研究也已成为亟待全球科学家攻克的重要难题。光催化技术是利用太阳能，在太阳光照下，半导体材料能够活化氧气分子或水分子，使之产生具有活性的自由基，降解和消除掉各种环境污染物。近年来，石墨相氮化碳材料用于有机污染物降解引起广泛的关注，这种材料有诸多优点：良好的热稳定性、化学稳定性、价格低廉、具有合适的能带结构。

但是普通石墨相氮化碳仍存在以下问题：

现有石墨相氮化碳光催化材料因层间堆叠严重、活性位点少、载流子分离和迁移差、载流子易复合等原因导致其光催化降解有机污染物的活性低。

解决上述技术问题的难度：

提高载流子分离和抑制光生载流子的复合是解决光催化活性低的关键问题之一。本发明在多孔氮化碳的基础上负载了锡和氧化亚锡以形成type-Ⅱ异质结光催化剂，其目的在于，提高光生电子的转移速度和提高光生载流子的分离效率，以提高光催化效率。

解决上述技术问题的意义：

面对日益严峻的环境问题，光催化技术能够很好地解决这一问题。光催化技术的关键在于制备出高效且稳定的光催化剂。本发明制备的PCN/Sn/SnO type-Ⅱ光催化剂具有高的比表面积，快速地光生电子传输能力，这为光催化降解RhB提供了充足的动力。本发明为制备高效异质结光催化剂提供了一种新的策略，有望解决现阶段面临的环境污染问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料为以零价锡作为电子桥梁的type-Ⅱ异质结光催化剂，以多孔氮化碳作为基底，将多孔氮化碳与二水合氯化亚锡通过焙烧和光沉积制备而成。

本发明的另一目的在于提供一种制备所述多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料的制备方法，所述多孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料制备方法具体包括以下步骤：

步骤一，将三聚氰胺通过煅烧、300℃停止通入氮气、冷却、研磨制备出多孔氮化碳；

步骤二，将二水合氯化亚锡和多孔氮化碳置于无水乙醇溶液中，超声，搅拌，使之均匀混合，将混合物置于烘箱干燥；

步骤三，将步骤二得到的混合物置于管式炉中焙烧即可获得PCN/SnO；

步骤四，将步骤三制备的PCN/SnO研磨成粉末状，将二水合氯化亚锡和PCN/SnO置于乙醇-甲醇混合溶液中，经光照，离心收集固体并使用真空干燥箱干燥，即可得孔氮化碳/锡/氧化亚锡光催化材料PCN/Sn/SnO。

进一步，步骤二中，所述二水合氯化亚锡与多孔氮化碳的质量比为1:100-10:100。

进一步，步骤三中，所述煅烧温度为100-300℃。