[发明专利]一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备及应用

权利要求书

1.一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，按照以下步骤进行：

a、将尿素盛入氧化铝坩埚中，在马弗炉中在550℃下进行多次煅烧处理，得到淡黄色固体粉末材料g-C₃N₄纳米片；

b、将步骤a中所得的g-C₃N₄纳米片置于去离子水中，充分搅拌，得到一个均匀分散的g-C₃N₄/水混合溶液；

c、往步骤b中的溶液逐滴加入AgNO₃溶液，使Ag的负载量控制在0％～2％(质量分数)；

d、将步骤c中加入AgNO₃的g-C₃N₄/水混合溶液进行超声处理，超声处理后得到均匀的淡黄色悬浮液；

e、将步骤d得到的淡黄色悬浮液经冷冻干燥后得到前驱体Ag⁺@g-C₃N₄；

f、将步骤e中的前驱体Ag⁺@g-C₃N₄溶于分散溶液中，并在氮气氛围下，使用80W的LED灯源照射，在搅拌进行光沉积处理，反应完全得到均匀的焦黄色悬浮液；

g、将步骤f中得到的焦黄色悬浮液经离心，分别使用去离子水和乙醇洗涤多次，通过真空干燥得到银单原子负载的石墨相氮化碳纳米片Ag/g-C₃N₄光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤a中所述尿素装入坩埚后需用锡纸严密包裹，分三次煅烧：马弗炉的煅烧温度、保温时间、升温速率分别为550℃，4h，2℃/min；550℃，1h，5℃/min；550℃，1h，2℃/min。

3.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤b中的g-C₃N₄的用量为100mg，去离子的用量为30mL。

4.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤c中的AgNO₃溶液的浓度为1mg/mL，所用的量分别为0.10mL，0.25mL，0.40mL，0.60mL。

5.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤d中的超声处理时间为2h。

6.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤e中的冷冻干燥处理时间为36h。

7.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤f中的前驱体Ag⁺@g-C₃N₄用量为30mg，分散溶液为80mL的10％三乙醇胺溶液，光沉积处理时间为0.5h。

8.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤g中，使用水和乙醇洗涤的次数各为三次。

9.根据权利要求1所述的一种石墨相氮化碳纳米片负载银单原子光催化剂的制备方法，其特征在于，所制备的单原子Ag/g-C₃N₄光催化剂，应用于光催化分解水产氢。