[发明专利]一种卟啉/氮化碳层层复合结构光催化纳米复合材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种卟啉/氮化碳层层复合结构光催化纳米复合材料的制备方法，取三聚氰胺和甘油磷脂酰胆碱溶解于去离子水中并置于水热釜中水热反应后离心并洗涤后干燥，得固态物；固态物中加KOH和碳纤维并混合后置于坩埚中并置入微波炉谐振腔内真空加热，得加热产物；加热产物冷却至室温后洗涤并干燥后研磨，得氮化碳粉末；将氮化碳粉末溶解到无水乙醇中，得溶液A；将TCPP加入到无水乙醇中配制为溶液B；向溶液A中加入溶液B，得混合溶液C；对混合溶液C连续搅拌直至溶剂完全挥发后干燥，得卟啉/氮化碳层层复合结构光催化纳米复合材料。其能够增加氮化碳比表面积、提高氮化碳的电荷传输和分离效率以及增加氮化碳对可见光的吸收利用。

技术领域

本发明属于材料化学技术领域，涉及一种卟啉/氮化碳层层复合结构光催化纳米复合材料的制备方法。

背景技术

目前随着越来越严重的环境问题和化石能源使用的持续增加，解决当前环境污染问题，发展清洁能源成为目前人们关注的重点。太阳能具有取之不尽用之不竭的特点，利用太阳能分解水制氢成为目前生产清洁能源的一种理想模式，自从2009年王心晨课题组[Wang X,Maeda K,Thomas A,et al.A metal-free polymeric photocatalyst forhydrogenproduction from waterundervisible light[J].Nature materials,2009,8(1):76.]率先发现石墨相氮化碳(g-C₃N₄)可用于光催化分解水产氢后，对氮化碳纳米材料开始投入大量研究。虽然g-C₃N₄具有制备简便，无毒无污染等特点，但其光催化效果却不是很令人满意。g-C₃N₄的禁带宽度为2.7eV，对于波长小于450nm的光吸收效果较好，但其可见光响应范围窄；g-C₃N₄和石墨烯结构相似，都是层状结构，具有大的π电子共轭结构，但石墨相氮化碳的导电性极差，电导率和石墨烯相比要差很多，所以它的光生电子-空穴复合比较快；还有就是普通合成的g-C₃N₄通常是体相块状的，比表面积很小。为了解决上述问题，目前的科学研究主要是针对氮化碳进行各种改性工作，通过氮化碳改性来增加其光催化效果[楚增勇,原博,颜廷楠.g-C₃N₄光催化性能的研究进展[J].无机材料学报,2014(8):785-794.]。