[发明专利]一种Cu2+

权利要求书

1.一种Cu²⁺修饰g-C₃N₄-Bi₂Fe₄O₉异质结光催化产氢材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：26-39份Cu²⁺修饰纳米多孔g-C₃N₄、2-6份La(NO₃)₃、28-37份Bi(NO₃)₃、31份FeCl₃。

2.根据权利要求1所述的一种Cu²⁺修饰g-C₃N₄-Bi₂Fe₄O₉异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述Cu²⁺修饰纳米多孔g-C₃N₄制备方法包括以下步骤：

（1）向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和三聚氰胺，搅拌溶解后加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵、络合剂乙二胺四乙酸二钠盐和Cu(CH₃COO)₂，将反应瓶置于超声分散仪中，在40-60 ℃下进行超声分散处理1-2 h，然后加入NaOH和还原剂抗坏血酸，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至60-80 ℃，匀速搅拌反应2-4 h，将溶液减压浓缩除去溶剂，固体混合物置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为2-5 ℃/min，升温至530-550 ℃，保温煅烧2-4 h，使用蒸馏水洗涤固体产物并充分干燥，制备得到Cu²⁺修饰g-C₃N₄。

（2）将Cu²⁺修饰g-C₃N₄置于气氛电阻炉中，通入氧气和氮气混合气体，体积比为1:2.5-3，升温速率为2-5 ℃/min，升温至540-570 ℃，保温煅烧进行热剥离过程3-5 h，使用蒸馏水洗涤煅烧产物，并充分干燥制备得到Cu²⁺修饰纳米g-C₃N₄，再将产物置于蒸馏水和乙醇混合溶剂，两者体积比为1-1.5:1，搅拌均匀后将溶液在40-50 ℃下进行超声剥离过程3-6 h，超声频率为35-45 KHz，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Cu²⁺修饰纳米多孔g-C₃N₄。

3.根据权利要求2所述的一种Cu²⁺修饰g-C₃N₄-Bi₂Fe₄O₉异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述三聚氰胺、十六烷基三甲基溴化铵、乙二胺四乙酸二钠盐、Cu(CH3COO)2、NaOH和抗坏血酸的物质的量比为30-35:2.6-3.2:4.8-5.5:1:5.5-6:1-2。

4.根据权利要求2所述的一种Cu²⁺修饰g-C₃N₄-Bi₂Fe₄O₉异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述恒温水浴锅包括壳体（1），所述壳体（1）正面的下端活动安装有观察窗（2），所述壳体（1）中上端安装有加热板（3），所述壳体（1）的上端固定安装有把手（4），所述壳体（1）上端的两侧固定安装有电控器（5），所述壳体（1）的上端插接有连接块（6），所述壳体（1）的上端安装有转块（7），所述转块（7）正面的圆心处安装有进水管（8），所述壳体（1）的上端固定安装有加热腔（9），所述加热腔（9）的内部设置有锅体（10）。

5.根据权利要求1所述的一种Cu²⁺修饰g-C₃N₄-Bi₂Fe₄O₉异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述Cu²⁺修饰g-C₃N₄-Bi₂Fe₄O₉异质结光催化产氢材料制备方法包括以下步骤：

（1）向反应瓶中加入丙酮溶剂、26-39份Cu²⁺修饰纳米多孔g-C₃N₄、2-6份La(NO₃)₃、28-37份Bi(NO₃)₃和31份FeCl₃，将反应瓶置于超声分散仪中，超声分散处理2-4 h，加入氨水溶液，调节溶液pH至11-12，将反应瓶置于恒温水浴锅中，加热至60-80 ℃，匀速搅拌反应1-2 h，将溶液转移进水热自动反应釜中，加热至170-190 ℃，匀速搅拌反应70-80 h，将溶液减压浓缩除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物并充分干燥，将固体产物置于高温真空干燥箱中，先通入氮气排出空气，然后在排出氮气，升温速率为2-4 ℃/min，在410-430 ℃下，进行高温真空热处理过程3-5 h，产物即为Cu²⁺修饰g-C₃N₄-Bi₂Fe₄O₉异质结光催化产氢材料。