[发明专利]一种片状高催化活性g-C3

说明书

一种片状高催化活性g‑C₃N₄粉体的制备方法，它涉及一种电化学沉积方法制作g‑C₃N₄的方法。本方法如下：一、准备好三聚氰胺、乙腈和铂片，以及电桥实验装置；二、称取一定量的三聚氰胺加入乙腈中，利用磁力搅拌器搅拌到澄清，然后将溶液放入电桥实验装置，电桥装置放入超声振荡器的水池中；三、取适当面积的铂片两份，用无水乙醇和丙酮反复清洗若干次；四、两个铂片接通电源的两极后，将超声振荡器打开，开启震动模式；五、打开电源，电压调节到一定值；六、通电一定时间；七、待步骤六的断电之后，再继续使用超声震荡器震荡10分钟，将溶液过滤，得滤渣，即得产物。本发明制备g‑C₃N₄粉体微观上呈片状，不仅光催化效果好，而且是在室温条件下进行，具有成本低、制备工艺绿色环保等优点。

技术领域

本发明涉及一种电化学沉积法制备片状g-C₃N₄粉体的方法。

背景技术

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)具有独特的电子结构和优异的化学稳定性，近年来不断被用来作为不含金属的催化剂及催化剂载体，广泛利用于有机官能团的选择性转换、光催化分解水、氧还原和Au、Pd、Ag、Pt等贵金属的负载，还被作为绿色储能材料和硬模板剂用于H₂、CO₂的储存好纳米金属氮氧化物制备等在能源和材料等相关领域越来越受关注。然而，如何大量制造并更好的利用，更方便的使用，这是个永恒的课题。因此，如何开发并方便利用，通过增加哪些物质使它发挥出更大作用，研究g-C₃N₄光催化、氧还原和有机选择性合成等,并进一步拓展g-C₃N₄在能源和环境领域的应用，具有十分大的意义。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种典型的聚合物半导体，其结构中的CN原子以sp2杂化形成高度离域的π共轭体系。其中Npz轨道组成g-C₃N₄的最高占据分子轨道(HOMO)，Cpz轨道组成最低未占据分子轨道(LUMO)，禁带宽度～2.7eV，可以吸收太阳光谱中波长小于475nm的蓝紫光。它可以满足光解水产氢产氧的热力学要求。近年来，它被发现具有良好的光催化性质，不仅被作为不含金属组分的催化剂好催化剂载体，广泛地应用于有机官能团的选择性转换、光催化分解水、氧还原和Au、Pd、Ag、Pt等贵金属的负载,还被作为绿色储能材料和硬模板剂用于H₂、CO₂的存储和纳米金属氮(氧)化物的制备等。另外，与传统的TiO₂光催化剂相比，g-C₃N₄能有效活化分子氧，产生超氧自由基用于有机官能团的光催化转化和有机污染物的光催化降解。

发明内容

本发明是为了提升现在g-C₃N₄光催化性能方面、降低成本，提供了一种电化学法制备g-C₃N₄粉体的方法。

一种片状高催化活性g-C₃N₄粉体的制备方法：

一、准备好三聚氰胺、乙腈、铂片以及电桥实验装置，电桥装置中正负极之间的距离在0.1～50cm；

二、称取一定量的三聚氰胺加入乙腈中，三聚氰胺与乙腈的质量比为10:1～10000，利用磁力搅拌器搅拌到澄清，然后将溶液放入电桥实验装置，电桥装置放入超声振荡器的水池中；

三、取面积为1～1000cm²的铂片两份，用无水乙醇和丙酮反复清洗5-8次；

四、两个铂片接通电源的两极后，将超声振荡器打开，开启震动模式，超声波的频率为20kHz～100MHz；

五、打开电源，电压调节到500～10000V；

六、通电一定时间0.1～10000h；