[发明专利]一种V-Ni2

说明书

本发明涉及一种V‑Ni₂P/g‑C₃N₄光催化剂及其制备方法和应用，所述V‑Ni₂P/g‑C₃N₄光催化剂是V‑Ni₂P和g‑C₃N₄的复合材料，其中V‑Ni₂P具有纳米片形成的球状结构；所述V‑Ni₂P和g‑C₃N₄的质量比为（0.01～0.2）：1。

技术领域

本发明涉及一种V-Ni₂P/g-C₃N₄光催化剂及其制备方法和应用，具体涉及采用液相和固相的方法来制备V-Ni₂P/g-C₃N₄复合材料，属于光催化技术领域。

背景技术

氢气作为一种环保且高效的能源，在目前的能源研究领域占据着很重要的位置。利用光解水产氢更符合了可持续理念，同样，寻找环保且高效的催化剂一直以来是研究人员不断探索的目标。g-C₃N₄作为一种非贵金属催化剂，在光解水制氢技术方面的应用越来越广泛，而寻找性能优异的助催化剂依然激发着大批科研人员的兴趣。

迄今为止，利用助催化剂(过渡金属、贵金属、金属硫系化合物和金属磷化物)来改性g-C₃N₄，形成异质结的方法，是目前较有前景的方法。其中，金属磷化物与g-C₃N₄形成的异质结，因其性能优异且环保，引发了研究者们极大的兴趣。镍作为地球上资源丰富的金属，早已广泛用于生产和研究，Ni₂P作为一种非贵金属催化剂，早已用于光催化产氢的研究中。专利1(中国公开号CN108940340A)虽然公开了一种g-C₃N₄-Ni₂P复合材料的制备方法，但是其制备的复合材料中g-C₃N₄和Ni₂P的质量比高达10:3，且其将Ni(OH)₂与NaH₂PO₂混合煅烧容易引入杂质钠元素。

发明内容

为此，本发明提供了一种全新的V-Ni₂P/g-C₃N₄光催化剂及其制备方法和应用。

一方面，本发明提供了一种V-Ni₂P/g-C₃N₄光催化剂，所述V-Ni₂P/g-C₃N₄光催化剂是V-Ni₂P和g-C₃N₄的复合材料，其中V-Ni₂P具有纳米片形成的球状结构；所述V-Ni₂P和g-C₃N₄的质量比为(0.01～0.2)：1。

在本发明中，V-Ni₂P/g-C₃N₄光催化剂由于V-Ni₂P纳米球分散在g-C₃N₄中，V-Ni₂P作为提升g-C₃N₄光催化产氢性能的助催化剂，黑色的V-Ni₂P能够增强其对可见光的吸收能力，当g-C₃N₄吸收太阳光，其价带电子被激发到导带，同时得益于V-Ni₂P优良的电子传输能力以及V对Ni₂P电子结构的调控，有利于促进光生电子-空穴对的传输和分离，从而提高其光催化产氢性能。