[发明专利]基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)合成g-C₃N₄微球：将反应器中加入适量三聚氰氯和乙腈，将反应单体溶于乙腈中，混合均匀后，将反应器加热至180～220℃中，保持恒温反应，反应结束后，冷却降温；对冷却产物进行固液分离，洗涤固体后烘干，获得g-C₃N₄微球；

步骤(2)合成g-C₃N₄纳米片：将适量三聚氰胺升温至500～550℃获得的g-C₃N₄粉末，将g-C₃N₄粉末分散于浓硫酸中，室温下搅拌反应，随后将混合物倒入去离子水中，超声波处理；对超声处理后的混合物进行固液分离，洗涤固体后烘干，获得g-C₃N₄纳米片；

步骤(3)自组装g-C₃N₄球/片同质异构结的制备：将适量步骤(1)和步骤(2)制得的g-C₃N₄微球、纳米片分别均匀分散在去离子水中，获得悬浮液；将g-C₃N₄微球的悬浮液滴加到g-C₃N₄纳米片的悬浮液中，搅拌反应，反应完毕后进行固液分离，洗涤固体后烘干，获得自组装g-C₃N₄球/片同质异构结；

步骤(4)金属沉积制备共催化剂：采用湿浸渍法在步骤(3)制得的自组装g-C₃N₄球/片同质异构结上沉积铂金属，制得所述基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂。

2.根据权利要求1所述的基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中g-C₃N₄微球悬浮液与g-C₃N₄纳米片悬浮液的固体浓度范围均为0.5～5g/L，反应体系中g-C₃N₄微球占固体物质总质量的范围为60％～95％。

3.根据权利要求1所述的基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的反应在密闭环境中，惰性气体保护下进行或直接在空气下进行。

4.根据权利要求1所述的基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的三聚氰胺以2.0～2.5℃/分钟的升温速率加热至设定温度，将加热后获得的g-C₃N₄粉末分散于98wt％浓硫酸中，搅拌反应7～9h；倒入去离子水中后混合物超声波处理7～9h。

5.根据权利要求1所述的基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中悬浮液混合后反应0.5～2h。

6.根据权利要求1所述的基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中铂的负载量为共催化剂总质量的2.5～3.5wt％。

7.根据权利要求1所述的基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中向H₂PtCl₆溶液中加入自组装g-C₃N₄球/片同质异构结，研磨均匀后干燥，利用NaBH₄溶液还原处理干燥后的粉末，洗涤干燥，制得所述基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂。

8.一种共催化剂，其特征在于，利用权利要求1-7任一项所述方法制备的基于自组装氮化碳球/片同质异构结的共催化剂。