[发明专利]含氮缺陷结构Z型氮化碳-氧化铁催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(A)将氮化碳前驱体分散于0.5mol/L的碱溶液中，搅拌30min后，60℃干燥12h，冷却至室温，研磨成粉末状收集备用，其中，所述氮化碳前驱体为尿素、三聚氰胺或硫脲，所述碱溶液为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡，所述氮化碳前驱体的质量与碱溶液的体积比为0.1~1:1mg/mL；

(B)将铁源与所得粉末混合研磨后添加到坩锅中，放入马弗炉中，第一阶段以10℃/min升温至250~450℃，加热1~4h后，第二阶段以10℃/min升温至450~530℃，加热1~4h，程序降温冷却至室温，研磨成粉末后经水洗、离心及烘干后制得含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂，其中，所述铁源为草酸铁、草酸亚铁或硫酸亚铁，铁源与所得粉末的质量比为0.1~1:1。

2.根据权利要求1所述含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(A)中所述氮化碳前驱体为三聚氰胺。

3.根据权利要求1所述含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(A)中所述碱溶液为氨水。

4.根据权利要求1所述含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(A)中所述氮化碳前驱体的质量与碱溶液的体积比为0.5:1mg/mL。

5.根据权利要求1所述含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(B)中所述铁源为草酸亚铁，铁源与所得粉末的质量比为0.3:1。

6.根据权利要求1所述含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(B)中所述第一阶段焙烧温度350℃，时间2h；第二阶段焙烧温度530℃，时间3h。

7.根据权利要求1-6任一所述方法制得的含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂。

8.一种如权利要求7所述含氮缺陷结构Z型g-C₃N_x/Fe₂O₃催化剂的应用，其特征在于：将其应用于在可见光照射条件下催化固氮产氨。