[发明专利]RGO/Cu5

说明书

一种RGO/Cu₅FeS₄/g‑C₃N₄三元复合光催化剂制备方法，涉及一种光催化剂制备方法，该光催化功能材料以铜源，铁源和硫源按照一定的比例以乙二胺为溶剂通过溶剂热法获得Cu₅FeS₄助催化剂。利用Hummers法制备氧化态石墨烯（GO）,并通过水热反应让Cu₅FeS₄以及RGO与g‑C₃N₄复合获得目标光催化剂。所获得的这种三元复合可见光光催化剂结构清晰，组成明确。Cu₅FeS₄具有相对较窄的带隙和优异的电子传导性，RGO能增大光生载流子的扩散范围，在这个三元复合可见光催化剂中，Cu₅FeS₄和RGO作助催化剂，能够有效抑制光生电子‑空穴对的重组从而增强可见光催化活性，是一种很有发展价值的光催化剂。

技术领域

本发明涉及一种催化剂制备方法，特别是涉及一种RGO/Cu₅FeS₄/g-C₃N₄三元复合光催化剂制备方法。

背景技术

近年来，基于半导体的光催化技术在太阳能转换、降解有机污染物以及光解水制氢等方面具有卓越的潜能而备受关注，同时光催化被认为是一种理想的环境处理和能源再生技术。为了实现高效水分解产氢气，人们已经开发出大量用于制氢气的半导体光催化剂。

g-C₃N₄（石墨相氮化碳）是一种可见光响应性的光催化剂，不论在制备工艺、成本还是结构性能等方面都具有显著优势，逐渐成为光催化领域的研究热点。然而，g-C₃N₄比表面积小、光生载流子复合率高及太阳光利用率低等问题，导致其在实际应用中仍存在很多困难。为了提高g-C₃N₄的光催化活性，常采用掺杂金属或非金属元素、复合半导体材料、表面沉积贵金属及复合非金属材料等方法抑制光生电子空穴对的复合，拓宽光谱响应范围。

Cu₅FeS₄具有相对较窄的带隙和优异的电子传导性、稳定的物理化学性质，作为助催化剂使用时，是一种发展前景广阔的导电材料。

RGO（石墨烯）是一种具有独特二维结构的大比面积材料，其在导热、力学、电学及传输载流子等方面具有优异的性能。石墨烯的修饰及与其它材料结合有助于形成高效可见光活性的光催化剂。在纳米复合材料中，石墨烯可作为助催化剂接受光生电子，抑制电子空穴对的复合；且与其它组分形成的紧密二维异质结抅有利于光致载流子分离和传输，从而提高光催化效率。此外，石墨烯还是光催化剂的理想载体材料，它具有高吸收性能，可作为光敏剂敏化光催化剂，提高催化剂的光吸收强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种RGO/Cu₅FeS₄/g-C₃N₄三元复合光催化剂制备方法，本发明为RGO复合Cu₅FeS₄与g-C₃N₄形成异质结光催化剂协同促进光催化水产氢活性的新型可见光催化剂；以Cu₅FeS₄和RGO(石墨烯)为助催化剂，然后与g-C₃N₄耦合获得目标光催化剂。适用于光催化产氢以及光降解有机污染物中，填补了现有光催化剂的新种类，其工艺可控，易于实施，符合环境友好以及“绿色化学”的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：