[发明专利]一种以双金属纳米粒子为异质结的二维纳米片复合光催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种以双金属纳米粒子为异质结的二维纳米片复合光催化剂，由光催化活性组分以及通过粘结剂均匀分布在光催化剂活性组分上的双金属纳米粒子组成，光催化剂活性组分为二维g‑C₃N₄纳米片，粘结剂为0.1～5wt.％的Nafion全氟化树脂溶液，双金属纳米粒子为Pd‑Ag双金属纳米粒子。本发明所述的复合光催化剂使用的原料均为环境友好型材料，而且，Pd‑Ag双金属纳米粒子异质结具有表面等离子体共振效应和界面肖特基效应，能更有效的利用可见光和抑制光生电子和空穴的复合，因而本发明所述的复合光催化剂应用于光催化分解水产氢活性高、稳定性好。

主权项

1.一种以双金属纳米粒子为异质结的二维纳米片复合光催化剂，其特征在于：该复合光催化剂由光催化活性组分以及通过粘结剂均匀分布在光催化剂活性组分上的双金属纳米粒子组成，所述光催化剂活性组分为二维g‑C3N4纳米片，所述粘结剂为0.1～5 wt%的Nafion全氟化树脂溶液，双金属纳米粒子为Pd‑Ag双金属纳米粒子，所述Pd‑Ag双金属纳米粒子与光催化剂活性组分的重量百分比为0.01～10.0%，粘结剂与光催化剂活性组分的重量百分比为0.01～5.0%；所述二维g‑C3N4纳米片的厚度为1～100 nm，其比表面积大于40 m2/g；以双金属纳米粒子为异质结的二维纳米片复合光催化剂制备方法，包括以下步骤：步骤一、将水溶性高分子稳定剂溶于去离子水中，充分搅拌溶解后，再分别加入水溶性的Pd和Ag的无机盐溶液，其中，高分子稳定剂：钯和银无机盐重量比为（1‑10）:1，调整pH值为6‑9并充分混合均匀后，再利用回流搅拌装置保持80℃条件下用还原剂进行还原1‑10h，再在40℃的恒温水浴锅中静置陈化4‑24 h，得到含Pd‑Ag双金属纳米粒子的溶液；步骤二、将所述的光催化剂活性组分和粘结剂加入到步骤一得到的含Pd‑Ag双金属纳米粒子的溶液中，其中，含Pd‑Ag双金属纳米粒子的溶液中Pd‑Ag双金属纳米粒子与光催化剂活性组分的重量百分比为0.01‑10.0%，粘结剂与光催化剂活性组分的重量百分比为0.01‑5.0%，进行超声分散10‑60 min，使光催化剂活性组分和粘结剂充分混合均匀后，然后在60‑120 ℃进行真空干燥8‑48 h，即可得到以Pd‑Ag双金属纳米粒子为异质结的二维纳米片复合光催化剂。