[发明专利]一种生物质碳基金属修饰自掺杂富缺陷氧化锡纳米复合光催化材料的制备方法

摘要

一种生物质碳基金属修饰自掺杂富缺陷氧化锡纳米复合材料的制备方法，将金属修饰的自掺杂富缺陷氧化锡半导体异质结通过化学键络合的形式负载分散于生物质碳基得到复合光催化剂材料；自掺杂富缺陷氧化锡选自Sn掺杂的非化学计量比或混合价态富氧缺陷的氧化锡；金属修饰的自掺杂富缺陷氧化锡是将具有等离子共振效应的金属纳米粒子负载于自掺杂富缺陷氧化锡纳米颗粒上。本发明利用自掺杂富缺陷氧化锡的可见光光催化氧化还原特性、金属纳米粒子的等离子共振效应、生物质碳基材料的导电性以及三个组分之间具有化学键合的异质结结构，充分提高其光催化反应中的光生电子‑空穴分离率，从而有利于提高其光催化氧化还原降解污染物和光催化分解水产氢的性能。

主权项

1.一种生物质碳基金属修饰自掺杂富缺陷氧化锡纳米复合光催化材料的制备方法，其特征在于：1)将生物质废弃物在氮气或氩气气氛下，以2～8℃/min的升温速率自室温升温至200～400℃保温0.5～5h，反应结束冷却至室温得到生物质碳骨架；2)分别取1mmol分析纯的氯化亚锡(SnCl2)和5～12mmol的柠檬酸充分溶解于8～20mL无水乙醇中，之后依次加入2～10mmol的茶多酚和10～25mL的去离子水后用NaOH溶液调节其pH值为4～8得到溶液A；3)取0～1mmol分析纯的氯铂酸(H2PtCl6)、0～2mmol氯金酸(HAuCl4)、0～5mmol硝酸银(AgNO3)、0～10mmol硝酸铜(Cu(NO3)2)和1～15mmol柠檬酸充分溶解于8～20mL的去离子水混合均匀得到溶液B；4)将溶液B以30～60滴/分钟的速度逐滴加入溶液A中，得到溶液C，取0.01～3g步骤1)得到的生物质碳骨架，加入溶液C中得到水热反应前驱液；5)将前驱液转移至聚四氟乙烯内衬的水热釜中以0.1～0.5Mpa的气流向前驱液中均匀通入氮气后立即密封水热釜，然后将反应釜放入恒温烘箱中在100～200℃保温24～72h；6)待水热反应结束且反应体系自然冷却至室温，将产物进行离心分离，并先后使用去离子水及无水乙醇洗涤，最后在35～65℃且真空度为10‑1～10‑3Pa的真空干燥箱中干燥得到基于LSPR效应的生物质碳基金属修饰自掺杂富缺陷氧化锡纳米复合光催化材料。