[发明专利]一种苯酚掺杂g-C3

说明书

本发明公开了一种苯酚掺杂g‑C₃N₄纳米片及其制备方法，由苯酚和尿素为原料合成，掺杂的g‑C₃N₄纳米片尺寸在100～200nm之间，片层厚度在5.0～7.0nm之间，其步骤：(1)将30～100mg苯酚和10g尿素混合均匀放入坩埚中，用锡纸密封。然后放到真空管式炉中以5～10℃/min加热至550℃并保温1～2h。得到苯酚掺杂的g‑C₃N₄；(2)将苯酚掺杂的g‑C₃N₄放到马弗炉中以5～10℃/min加热至500℃并保温0.5～1.5h。得到苯酚掺杂g‑C₃N₄纳米片；该方法操作简单方便，制备的苯酚掺杂g‑C₃N₄纳米片具有优异的光催化性能。

技术领域

本发明涉及纳米光催化材料技术领域，特别涉及一种苯酚掺杂g-C₃N₄纳米片及其制备方法。

背景技术

近年来，环境污染越来越严重。寻找传统化石燃料的替代能源成为人们的重要任务。太阳能以其清洁、丰富、易得等特点受到人们的广泛关注。这一领域的关键问题是如何高效地转换和储存太阳能。自1972年Fujishima和Honda首次报道了TiO₂光催化析氢(PHE)反应以来，通过光解水将太阳能转化为化学能被认为是最有前途的方法之一。从那时起，许多半导体被用于PHE反应。近年来，石墨化氮化碳(g-C₃N₄)因其独特的电子和光学性质而备受关注，g-C₃N₄是一种具有二维结构的高分子半导体。此外，g-C₃N₄具有良好的稳定性、低成本和制备工艺简单等优点，使其成为光催化领域的明星材料。而纯g-C₃N₄由于其表面积小，光致电荷分离和迁移能力差，光催化活性不理想。

将大块材料剥离成薄的纳米薄片和构建特殊的纳米结构是增加表面积和缩短运输距离的有效方法，这样可以提高光载流子的分离效率。另一方面，使用杂原子掺杂和构建异质结来修饰g-C₃N₄的原子和电子结构，以加速电子空穴的分离和输运。其中，构建芳香结构的g-C₃N₄骨架是一种有效的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种苯酚掺杂g-C₃N₄纳米片及其制备方法，该方法操作简单方便，制备的纳米片具有优异的光催化性能，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种苯酚掺杂g-C₃N₄纳米片，由苯酚和尿素为原料合成，掺杂的g-C₃N₄纳米片尺寸在100～200nm之间，片层厚度在5.0～7.0nm之间。

本发明提供另一种技术方案：一种苯酚掺杂g-C₃N₄纳米片的制备方法，包括如下步骤：

a、苯酚掺杂g-C₃N₄的制备：将苯酚和尿素混合均匀放入坩埚中，用锡纸密封。然后放到真空管式炉中进行加热并保温。得到苯酚掺杂的g-C₃N₄；

b、苯酚掺杂g-C₃N₄纳米片的制备：将苯酚掺杂的g-C₃N₄放到马弗炉中进行热刻蚀，得到苯酚掺杂g-C₃N₄纳米片。