[发明专利]一种颗粒均匀包覆的异质结型光催化材制备方法及应用

摘要

本发明一种颗粒均匀包覆的异质结型光催化材制备方法及应用，该方法以Ta、Ta2O5或TaON为核心，按照质量比0.001:1~1:1配料，加入到溶解有钽的卤化物的有机溶剂中，利用液体张力均匀包裹分散在核心表面形成异质结前驱体；加入到Na或K的液氨溶液中，以异质结前驱体和碱金属为反应原料进行原位的还原反应，形成Ta3N5包裹的异质结光催化剂；最后将异质结光催化剂在600~900℃热处理。制备的纳米异质结结构可见光光催化材料分解水与污染物降解的速率显著提高。本发明制备的可见光响应的Ta3N5颗粒均匀包覆的异质结光催化剂具有较高的光量子转化效率，用于太阳能转化利用和环境治理，在光解水制氢、空气净化及水处理等方面具有很好的应用前景和经济效益。

主权项

一种颗粒均匀包覆的异质结型光催化材制备方法，其特征在于具体步骤是：步骤1：将钽的卤化物以摩尔量为0.01 ~ 1mol/L加入到有机溶剂中，得到溶有卤化钽的有机溶剂，备用；其中，有机溶剂为氯仿、四氯化碳或者溴乙烷；所述钽的卤化物为TaCl5或TaBr；步骤2：:将步骤1得到溶有卤化钽的有机溶剂与粒径为0.1~5μm的Ta、Ta2O5或TaON以质量比为0.001 ~ 1:1进行混合，待溶剂挥发后形成粉末，备用； 步骤3：将步骤2得到混合粉末加入到K或Na的液氨溶液中，时间为0.5~1.5小时，得到纳米Ta3N5颗粒均匀包覆的纳米异质结粉体，其中，钽离子和K或Na的摩尔比为1:5~1:6；步骤4：将步骤3所得纳米Ta3N5颗粒均匀包覆的纳米异质结粉体过滤在惰性气体或还原性气氛进行热处理，热处理温度为600 ~ 900℃，时间为1~10小时，制备成Ta3N5颗粒均匀包覆的异质结光催化剂，其中，惰性气体为  氮气或者氩气；还原气氛为： 氨气  。