[发明专利]一种杂原子掺杂型g-C3 在审
| 申请号： | 202010333239.6 | 申请日： | 2020-04-24 |
| 公开（公告）号： | CN111495409A | 公开（公告）日： | 2020-08-07 |
| 发明（设计）人： | 张先付 | 申请（专利权）人： | 张先付 |
| 主分类号： | B01J27/24 | 分类号： | B01J27/24;B01J37/08;B01J35/10;C01B3/04 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 310000 浙*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 原子 掺杂 base sub | ||
本发明涉及光催化产氢技术领域，且公开了一种杂原子掺杂型g‑C3N4‑MoS2异质结光催化材料，包括以下配方原料及组分：磷酸、三聚氰胺、Co(NO3)2、Na2MoO4、L‑半胱氨酸、石墨烯。该一种杂原子掺杂型g‑C3N4‑MoS2异质结光催化材料，多孔状的P掺杂g‑C3N4孔隙结构丰富，比表面积更大，可以与光辐射充分接触，多孔结构有利于光生电子和迁移和扩散，P掺杂改善了g‑C3N4的电子能带结构，使光吸收边发生红移，拓宽了g‑C3N4的可见光吸收范围，纳米Co掺杂MoS2均匀负载到氧化石墨烯中，抑制了纳米Co掺杂MoS2的团聚，Co掺杂降低了MoS2的内电阻，Co掺杂MoS2作为助催化剂与P掺杂g‑C3N4形成异质结结构，加速了g‑C3N4和MoS2各自的光生电子和空穴的分离，赋予了催化剂高效的光催化产氢性能。
技术领域
本发明涉及光催化产氢技术领域，具体为一种杂原子掺杂型g-C3N4-MoS2异质结光催化材料及其制法。
背景技术
随着化石能源储量日益减少带来的能源危机问题，以及过度燃烧化石燃料带来的环境污染问题日益严峻，开发绿色高效的可再生能源迫在眉睫，绿色可再生能源包括太阳能、风能、潮汐能等，氢能是世界上最干净的二次能源，资源丰富，可持续发展，氢气的燃烧发热值高，燃烧性能优异，燃烧产物是水无污染，是最具发展潜力的清洁能源。
目前工业制取氢气的方法主要有化石燃料制氢、电解水制氢和生物质法制氢，其中光催化分解水产氢是一种新型高效的制氢方法，当光辐射在半导体材料上，辐射的能量大于半导体的禁带宽度时，半导体内光生电子受激发，从价带跃迁到导带，空穴留在价带，使光生电子和空穴发生分离，分别在半导体的不同位置将水还原成氢气以及氧化成氧气，实现光催化产氢，目前的光催化半导体产氢材料主要有钽酸盐、铌酸盐、钛酸盐和过渡金属硫化物等，石墨烯氮化碳g-C3N4的带隙较窄，在440-460nm可见光波段范围内具有良好的响应性，是一种极具发展潜力光催化产氢材料，但是g-C3N4光催化材料的光吸收范围很窄，并且电导率较低，光生电子和空穴的分离效率不高，大大降低了g-C3N4光催化材料的光化学活性和产氢效率，过渡金属硫化物如CdS、MoS2、ZnSeS具有良好的光响应性，其中纳米MoS2可以作为助催化剂与改善g-C3N4光催化半导体材料光化学活性，但是纳米MoS2在g-C3N4中容易团聚和结块，影响助催化性能。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种杂原子掺杂型g-C3N4-MoS2异质结光催化材料及其制法，解决了g-C3N4光催化材料的光吸收范围较窄，电导率较低，光生电子和空穴的分离效率不高的问题，同时解决了纳米MoS2在g-C3N4中容易团聚和结块。
(二)技术方案
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