[发明专利]一种剥离体相g-C3

说明书

本发明提供一种剥离体相g‑C₃N₄的制备方法及应用，该方法包括以下步骤，（1）将金属钠缓慢加入醇中持续搅拌2 h，待金属钠反应完全得醇钠溶液；（2）缓慢加入体相g‑C₃N₄，加热搅拌进行剥离，抽滤洗涤至中性后干燥即可。该发明降低了剥离后的废液对设备及环境的危害，经过该方法获得的剥离后氮化碳材料，可以作为催化剂在光催化和废水处理中的应用，在可见光条件下降解罗丹明B和亚甲基蓝的效率相比体相氮化碳分别提升了19.5%和17.98%，具有很好的应用效果。

技术领域

本发明属于氮化碳材料技术领域，具体涉及一种剥离体相g-C₃N₄的制备方法及应用。

背景技术

自1834年被科学家发现以来，二维(2D)石墨氮化碳(g-C₃N₄)光催化材料，作为一种很有前途的有机半导体，用于H₂生产、污染物处理和CO₂还原，由于其独特的光学和电子性质，在光催化、无毒和方便的合成路线中非常重要，引起了极大的关注。氮化碳材料其结构与石墨烯相似，都是由二维碳氮原子层堆叠而成。由简单的高温热聚合法制备的体相g-C₃N₄存在着紧密的堆积，比表面积小、对可见光响应范围较窄、光生电子－空穴对复合快等缺点，限制了其大规模推广应用。因此受hummers法制备氧化石墨烯的启发，采用浓硫酸对氮化碳进行剥离已被应用于制备g-C₃N₄的纳米片。但是浓硫酸本身具有强氧化性和腐蚀性，对实验操作要求高，且剥离废液对环境危害大。因此本发明探索了一种由乙醇钠剥离氮化碳材料的新方法，为解决氮化碳材料可见光利用率低、难剥离、环境不友好等问题提供了新的方案，表征验证了该方法并没有破坏氮化碳本身的结构，并探究了在可见光条件下剥离前后的氮化碳材料对于可溶性有机染料的去除效果。

发明内容

为解决氮化碳材料可见光利用率低、难剥离、比表面积小等问题，增强氮化碳材料在H₂生产、污染物处理和CO₂还原等领域的应用，本发明提供了一种由乙醇钠剥离氮化碳材料的新方法，该方法处理后的氮化碳材料可以有效增强可见光条件下对有机染料如亚甲基蓝和罗丹明B的降解效果。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案一种剥离氮化碳的方法，其包括以下步骤，(1)将金属钠缓慢加入醇中持续搅拌2h，待金属钠反应完全得醇钠溶液；(2)缓慢加入体相g-C₃N₄得到剥离液，加热搅拌进行剥离，抽滤洗涤至中性后干燥即可。

优选的，步骤(1)中，所述醇包括甲醇、乙醇、叔丁醇中的一种或几种。

优选的，所述体相g-C₃N₄与金属钠的质量比为1:(1～2)。

优选的，步骤(2)中，所述加热搅拌，其温度为40～80℃，时间为6～12h。

优选的，步骤(2)中，所述烘干，其为在60℃条件下干燥12h。

优选的，步骤(2)中，所述剥离液的浓度为3～10g/L。

作为本发明的另一方面，本发明提供一种剥离后氮化碳材料。

作为本发明的另一方面，本发明提供一种剥离后氮化碳材料作为催化剂在光催化和废水处理中的应用。

优选的，所述废水为有机染料废水。

本发明的有益效果：