[发明专利]一种α-Fe2

权利要求书

1.一种α-Fe₂O₃-g-C₃N₄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，其特征在于：72-80份P掺杂g-C₃N₄空心微球、4-6份FeCl₃、16-22份CH₃COONa、0.15-0.3份GeO₂。

2.根据权利要求1所述的一种α-Fe₂O₃-g-C₃N₄异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述P掺杂g-C₃N₄空心微球制备方法包括以下步骤：

(1)向反应瓶中加入乙醇溶液和质量分数为2-6％的氨水溶液，两者体积比为3-4:1，再加入四乙氧基硅烷，匀速搅拌2-3h，然后静置1-2h，再缓慢滴加聚二烯二甲基氯化铵，匀速搅拌20-40min，然后静置2-3h，将溶液离心分离除去溶剂，并充分干燥，将固体产物置于电阻炉中，升温速率为3-5℃/min，升温至560-580℃，煅烧5-8h，依次使用稀盐酸溶液和蒸馏水洗涤煅烧产物，并充分干燥，制备得到SiO₂空心微球。

(2)向乙醇溶剂中加入三聚氰胺和SiO₂空心微球，将反应瓶置于超声处理仪中，加热至45-55℃，超声频率为25-35KHz，进行超声分散处理2-3h，将反应瓶置于水浴锅中，加热至70-80℃，匀速搅拌10-15h，将溶液减压浓缩除去溶剂，并充分干燥，将固体产物置于气氛电阻炉中并通入N₂，升温速率为，3-5℃/min，升温至580-600℃，保温煅烧5-7h，煅烧产物为P掺杂g-C₃N₄-SiO₂空心微球，然后将其置于物质的量浓度为5-8moL/L的氟化氢铵溶液中，匀速搅拌10-15h，除去SiO₂，将溶液通过高速离心机离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到P掺杂g-C₃N₄空心微球。

3.根据权利要求2所述的一种α-Fe₂O₃-g-C₃N₄异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述四乙氧基硅烷和聚二烯二甲基氯化铵，质量比为3.5-4.5:1。

4.根据权利要求2所述的一种α-Fe₂O₃-g-C₃N₄异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述三聚氰胺和SiO₂空心微球质量比为4-6:1。

5.根据权利要求2所述的一种α-Fe₂O₃-g-C₃N₄异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述超声处理仪包括主机(1)，主机(1)的顶部固定连接有支架(2)，支架(2)的上安装有平台(3)，平台(3)上固定安装有超声发生器(4)，超声发生器(4)的底部安装有超声探头(5)，主机(1)上放置有瓶体(6)，平台(3)的底部伸缩铝杆(7)安装有罩板(8)，平台(3)的底部且位于伸缩铝杆(7)的外侧通过连板(9)固定连接有磁环(10)。

6.根据权利要求1所述的一种α-Fe₂O₃-g-C₃N₄异质结光催化产氢材料，其特征在于：所述α-Fe₂O₃-g-C₃N₄异质结光催化产氢材料制备方法包括以下步骤：

(1)向蒸馏水溶剂中加入4-6份FeCl₃、16-22份CH₃COONa和0.15-0.3份GeO₂，再加入盐酸调节溶液pH为1-2，将反应瓶置于超声处理仪中，加热至50-60℃，超声频率为22-28KHz，进行超声分散处理1-2h，将溶液转移进水热自动反应釜中，再加入FTO玻璃片作为生长基板，将反应釜加热至110-120℃，匀速搅拌反应12-15h，将溶液冷却至室温，使用蒸馏水洗涤FTO玻璃片，并充分干燥。

(2)将FTO玻璃片上的薄膜取下，置于行星球磨机中，再加入乙醇溶剂和72-80份P掺杂g-C₃N₄空心微球，进行球磨10-15h，将混合物料减压浓缩除去溶剂，并充分干燥，将固体混合物置于电阻炉中，升温速率为3-5℃/min，现在520-540℃下保温2-3h，再升温至760-780℃下，保温煅烧1-2h，将煅烧产物置于行星球磨机中，公转转速为600-650rpm，自转转速为120-160rpm，球磨10-15h，直至物料通过1500-1800目网筛，制备得到α-Fe₂O₃-g-C₃N₄异质结光催化产氢材料。