[发明专利]Nb2

权利要求书

1.一种Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄光催化固氮方法, 催化材料制备特征为：通过在Nb₂C上均匀生长Nb₂O₅，然后在Nb₂O₅/C/Nb₂C上原位生长g-C₃N₄纳米片，可以制备出Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄异质结；光催化高效固氮特征为： Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄表现出较高的氮还原效率（0.365 mmol•h^-1gcat^-1），Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄的固氮性能增强归因于Nb₂O₅与导电Nb₂C之间的紧密接触引起的短程定向电荷传输促进光生电子和空穴分离效率的提高，以及在Nb₂O₅/Nb₂C界面处形成的肖特基结，通过进一步优化催化体系的pH，调节了反应性电子的浓度，并改善了质子还原的能垒，通过NaOH溶液调节pH为9，氮还原效率可进一步提升2.5倍（0.927mmol•h^-1gcat^-1）。

2.根据权利要求1所述的一种Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄光催化固氮方法，其特征在于：Nb₂O₅通过在Nb₂C上均匀生长，g-C₃N₄纳米片是在在Nb₂O₅/C/Nb₂C上原位生长，Nb₂O₅/C/Nb₂C：g-C₃N₄比例范围为10:1～1:10,其中比例为1:1性能最佳。

3.根据权利要求1所述的一种Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄光催化固氮方法，其特征在于：在无光照时无催化活性，在光促进下催化活性较高。

4.根据权利要求1所述的一种Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄光催化固氮方法，其特征在于：引入碱添加剂下催化活性大幅提高，所用调节pH的碱包括氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化锂，碳酸钾，碳酸铯，三乙胺等中的一种或几种，pH范围为1～14，其中pH=9时提升效果最佳。

5.根据权利要求1所述的一种Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄光催化固氮方法，其特征在于：Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄异质结在醇/水混合溶剂中有很好的光催化固氮效果，在纯水中也有较好的光催化固氮效果。

6.根据权利要求1所述的一种Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄光催化固氮方法，其特征在于：Nb₂O₅/C/Nb₂C/g-C₃N₄的固氮性能增强归因于Nb₂O₅与导电Nb₂C之间的紧密接触引起的短程定向电荷传输促进光生电子和空穴分离效率的提高，以及在Nb₂O₅/Nb₂C界面处形成的肖特基结。