[发明专利]一种锑纳米片和类石墨相氮化碳纳米片复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锑纳米片和类石墨相氮化碳纳米片复合材料及其制备方法。该材料由质量比为2.5:100~10:100锑纳米片和类石墨相氮化碳复合而成，采用软化学法实现片片复合过程，通过控制Sb含量，调变催化材料的性能。本发明具有原料和工艺简单，产物均一等优点，且该材料具有较好的类过氧化物酶的性质。

技术领域

本发明属于催化材料领域，具体涉及一种Sb-CN纳米片的复合材料、制备方法和应用。

背景技术

近年来，锑纳米片的制备和性质研究广泛，半导体纳米材料是指晶粒尺寸为纳米级的超细半导体材料。由于其自身的特性，使得纳米材料在光电、微电子、光催化、传感器、探测器、生物照影等领域有很重要的作用。Dresselhaus等采用气相沉积技术在多孔阳极氧化铝模板上合成出了无定形或多晶锑纳米线，并对它们的传输特性进行了研究（HeremansJ, Thrush C M, Lin Y, et al. Transport Properties of Antimony Nanowires [J].Phys Rev B, 2001, 63(8): 85406-85413）。钱逸泰小组利用水热/溶剂热手段，合成出了锑纳米管（Hu H, Mo M, Yang B, et al. A Rational Complexing-Reduction Route toAntimony Nanotubes [J]. New J Chem, 2003, 27(8):1161-1163）和纳米带（Zhang M,Wang Z, Xi G, et al. Large-Scale Synthesis of Antimony Nanobelt Bundles [J].J Cryst Growth, 2004, 268(2):215-221）。

纳米酶是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶。纳米酶具有催化效率高、稳定、经济和规模化制备的特点，它在医学、化工、食品、农业和环境等领域得到广泛应用。g-C₃N₄具有过氧化物酶的类似活性，可以在H₂O₂存在下催化小分子显色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺（TMB）发生变色反应，拓展了纳米酶在分析领域的应用范围，为生物医学检测提供了新的方向。如前所述，尽管g-C₃N₄逐渐在更多的领域具有应用优势，但由于传统制备方法获得的g-C₃N₄材料比表面积小和载流子复合率高，导致其催化效率低，直接限制了g-C₃N₄材料在未来实际工业化中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Sb-CN纳米片复合材料及其制备方法。本发明制备工艺简单，增强了电子传输能力，金属Sb纳米片的复合提供了更多的反应活性位点，所制备的Sb-CN纳米片复合材料具有良好的催化过氧化氢的性能。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种Sb-CN纳米片复合材料，由质量比为2.5:100~10:100（优选5:100）锑纳米片和类石墨相氮化碳（g-C₃N₄）复合而成。

Sb-CN纳米片复合材料的制备方法，具体步骤如下：

步骤1，取锑的浓硫酸分散液逐滴加入到类石墨相氮化碳的浓硫酸分散液中，搅拌2h；

步骤2，在上述混合液中逐滴加入通氩气的超纯水，最后洗到中性，真空烘干，最终得到复合材料Sb-CN纳米片。

进一步的，锑的浓硫酸分散液通过将锑粉置于浓硫酸中，在25℃下搅拌4小时，然后静止30min得到。

进一步的，类石墨相氮化碳的浓硫酸分散液通过将类石墨相氮化碳置于浓硫酸中，在25℃下搅拌4小时，然后静止30min得到。

进一步的，锑和类石墨相氮化碳的质量比为2.5:100~10:100，优选5:100。