[发明专利]一种二维rGO/R-CeO2/CNNS层级结构复合光催化剂的制备方法

摘要

本发明属于能源转化材料制备技术领域，一种用于还原CO₂的二维rGO/R‑CeO₂/CNNS层级结构复合光催化剂的制备方法。本发明包括(1)氧化石墨烯(GO)的制备：采用改良的Hummers方法制备。(2)CNNS和棒状CeO₂的制备通过马弗炉中煅烧三聚氰酸得到CNNS；以Ce(NO₃)₃·6H₂O和NaOH为原材料，采取水热法，得到棒状CeO₂(R‑CeO₂)。(3)R‑CeO₂/CNNS二元复合光催化剂的制备，以及(4)二维rGO/R‑CeO₂/CNNS层级结构复合光催化剂的制备。通过多步法得到的二维rGO/R‑CeO₂/CNNS层级结构复合光催化剂用于紫外光下还原CO₂的用途；本发明所述的制备方法简单、不会造成资源浪费与二次污染的形成，为缓解能源危机提供一种技术。

主权项

1.一种二维rGO/R‑CeO₂/CNNS层级结构复合光催化剂的制备方法，其特征在于，按照以下步骤进行：(1)制备氧化石墨烯GO，备用：(2)g‑C₃N₄纳米片和棒状CeO₂制备：将一定量的三聚氰酸放入带盖的坩埚中，然后把坩埚放到马弗炉中煅烧，待降到室温后，收集浅黄色样品得到g‑C₃N₄片状，记为CNNS；分别称取六水硝酸铈(Ce(NO₃)₃·6H₂O)和氢氧化钠(NaOH)溶解于去离子水中，超声处理，然后转移到聚四氟乙烯内衬不锈钢反应釜中，将反应釜放到烘箱中反应，待反应结束后取出反应釜自然冷却至室温，然后用去离子水和乙醇洗涤多次，干燥得到棒状CeO₂，记为R‑CeO₂；(3)R‑CeO₂/CNNS二元复合光催化剂的制备：分别称取步骤(2)制备的CNNS和R‑CeO₂，并将它们分别分散在甲醇溶液中，超声处理得到悬浊液，然后将R‑CeO₂的甲醇溶液逐滴滴加到CNNS的甲醇溶液中，混合溶液室温搅拌，搅拌结束后烘干得到R‑CeO₂/CNNS二元复合光催化剂；(4)二维rGO/R‑CeO₂/CNNS层级结构复合光催化剂的制备：称取步骤(3)制备的R‑CeO₂/CNNS复合光催化剂分散在去离子水中，然后取步骤(1)制备的GO溶液加入到上述溶液中，室温搅拌，反应结束后将混合溶液放入到烘箱中干燥，即得到二维rGO/R‑CeO₂/CNNS层级结构复合光催化剂。