[发明专利]一种纳米纤维素复合石墨相氮化碳/COF异质结光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

（1）以三聚氰胺为前驱体，用热缩合方法制备石墨相氮化碳，然后用氧气刻蚀，对其进行剥离得到片状g-C₃N₄，最后用盐酸或硫酸质子化处理，得到质子化g-C₃N₄；

（2）在氩气氛围下，将步骤（1）得到的质子化氮化碳，三醛基间苯三酚，2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪，纳米纤维素均匀分散于二甲基亚砜溶剂中；

（3）将步骤（2）得到的混合物转移至水热反应釜中，通过“一锅法”水热聚合的方式得到一种PCN/CNF/COF三元异质结光催化材料。

2.根据权利要求1所述的纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中热缩合方法条件为：温度为500-600℃，时间为60-180 min。

3.根据权利要求1所述的纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中氧气刻蚀是在450-550℃下采用氧气对石墨相氮化碳刻蚀60-360min。

4.根据权利要求1所述的纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中盐酸或硫酸的浓度为1 mol/L。

5.根据权利要求1所述的纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中质子化氮化碳，三醛基间苯三酚，2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪的质量比为100:(0.2-10):(0.3-15)，其中三醛基间苯三酚，2,4,6-三（4-氨基苯基）-1,3,5-三嗪的质量比为2:3，所述纳米纤维素的质量为质子化氮化碳的0.1%-5%。

6.根据权利要求1所述的纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中“一锅法”水热聚合的条件为：温度为100-150℃，时间为24-96 h。

7.一种如权利要求1-6任一项所述制备方法制得的纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂。

8.一种如权利要求8所述的纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂在制备氨中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：以纳米纤维素复合g-C₃N₄/COF异质结光催化剂为光催化剂，分散于去离子水中，在300 W氙灯光照条件下，以高纯氮气为氮源制备氨。