CN110433848A - 一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，其制备步骤为：(1)以三聚氰胺为原料制备氮化碳，分散在水中进行水热反应，冷却后洗涤干燥并研磨，得到氧掺杂多孔氮化碳PCNO；(2)将氧化石墨分散在水中，制备氧化石墨烯纳米片分散液，并加入浓硝酸和浓硫酸进行加热回流反应，冷却后调节其pH，进行过滤透析，得到氧化石墨烯量子点ox‑GQDs分散液；(3)将PCNO分散在水中，加入ox‑GQDs分散液进行搅拌混合，固液分离收集沉淀物，将沉淀物洗涤干燥并研磨，即得氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂。本发明的优点是操作简单、成本低，且所得光催化剂的光催化效率高，可重复利用性能好。
Description
技术领域
本发明涉及光催化材料技术领域，尤其是涉及一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂。
背景技术
氮化碳是一种新型非金属半导体可见光光催化剂，由于其具有价格低廉、容易获得、稳定性高、无毒性、易调控等优点，在降解污染物和抗菌等方面都具有良好的应用价值。
但是，传统缩聚法制备的块状氮化碳比表面积小、量子效率低、可见光利用率低，致使其光催化活性不够理想。因此，开发出兼具大比表面积、宽可见光谱响应范围以及快速的光生载流子分离和迁移能力的氮化碳基光催化剂至关重要。氧化石墨烯量子点(ox-GQDs)是一种新型的0D石墨烯基材料，粒径小于10nm，由具有高结晶度的接近单原子厚的石墨烯平面和丰富的含氧官能团(包括羟基、羧基基团等)组成，这些含氧基团赋予ox-GQDs良好的溶解度以及独特的光学和电子性质。
发明内容
本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂。本发明该方法的优点是操作简单、成本低，而且ox-GQDs/PCNO复合光催化剂的光催化效率高，可重复利用性能好。
本发明的技术方案如下：
一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，所述光催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)以三聚氰胺为原料，在空气氛围下进行煅烧，制备得到块状氮化碳BCN，然后将所述BCN超声分散在水中，并进行水热反应，反应完后冷却，进行固液分离收集沉淀，将沉淀干燥研磨成粉，制备得到氧掺杂多孔氮化碳PCNO；
(2)将氧化石墨GO超声分散在水中得分散液，加入浓硝酸和浓硫酸，并进行加热回流反应，冷却至室温，再加入pH调节剂调节分散液的pH至7.0～9.0，过滤透析，得氧化石墨烯量子点ox-GQDs分散液；
(3)将步骤(1)中所得PCNO超声分散在水中，加入步骤(2)中所得氧化石墨烯量子点ox-GQDs分散液，搅拌混合进行反应，反应结束后进行固液分离收集沉淀，沉淀经洗涤干燥并研磨，即得氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂ox-GQDs/PCNO。
步骤(1)中所述煅烧包括依次进行的升温加热阶段和恒温阶段；所述升温加热阶段的升温速率为1～12℃/min；所述恒温阶段的温度为500～600℃，恒温时间为1～8h；所述超声功率为200～800W，超声频率为10～50kHz，超声时间为5～60min。
步骤(1)中所述氮化碳与水的质量体积比为1g:20～150mL；所述水热反应温度为120～200℃，反应时间为8～16h。
步骤(2)中所述氧化石墨与水的质量体积比为1mg:1～10mL，所述超声功率为200～800W，超声频率为10～50kHz超声处理时间0.5～10h；所述浓硝酸浓度为60％～70％，浓硫酸浓度为90％～99％；所述浓硝酸与氧化石墨分散液的体积比为1:1～10，浓硫酸与氧化石墨分散液的体积比为1:5～15；所述加热回流反应的温度为50～150℃，反应时间为5～30h。
步骤(2)中所述透析的保留分子量为1000Da，透析时间为5～60h，透析后氧化石墨烯量子点分散液浓度为0.1～0.01mg/mL。
步骤(2)中所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中至少一种。
步骤(3)中所述氧掺杂多孔氮化碳PCNO与水的质量体积比为1g:50～500mL；所述超声功率为200～800W，超声频率为10～50kHz，超声处理时间为0.1～5h；所述氧掺杂多孔氮化碳PCNO与氧化石墨烯量子点ox-GQDs的质量比为1:0.001～0.1，反应温度为10～60℃，反应时间为5～50h。
本发明有益的技术效果在于：
本发明公开一种自组装法制备氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的方法。以三聚氰胺为原料，通过煅烧-水热相结合的方法制备了氧掺杂多孔氮化碳PCNO，通过自上而下法将氧化石墨烯(GO)用强酸剥离成ox-GQDs，最后通过自组装法将ox-GQDs修饰到PCNO上，制备了ox-GQDs/PCNO复合光催化剂。该方法的优点是操作简单、成本低，而且ox-GQDs/PCNO复合光催化剂的光催化效率高，可重复利用性能好。
本发明采用自组装法，一方面，在制备PCNO的水热过程中，H2O可以作为剪刀将氮化碳的聚合物骨架按如下过程剪裁成小的单元，并且使得形成的PCNO骨架中羟基和氨基的含量更高；同时，水热处理可以将氮化碳中一些不稳定的组分水解成NH3和CO3 2-，从而在PCNO结构中形成纳米孔道。另一方面，通过酸性剥离法合成的ox-GQDs也富含含氧官能团(羟基和羧基)，它们可以与PCNO产生氢键作用、π-π作用以及化学键作用(-NH-C＝O-)，从而使ox-GQDs不仅能与PCNO的表面进行接触，还可以进入PCNO的孔道内部，从而均匀稳定地沉积在PCNO上。
本发明通过多孔形貌调控和氧元素掺杂来优化氮化碳进行光催化作用的空间和电子结构，再与ox-GQDs复合实现氮化碳光生电荷的快速转移以及光谱吸收范围的拓展，制备出具有优异的降解污染物和抗菌性能的氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳(ox-GQDs/PCNO)复合光催化剂。
本发明采用自组装法，用助催化剂ox-GQDs修饰PCNO制备了ox-GQDs/PCNO复合光催化剂，利用ox-GQDs的高电导率、上转换性质和类过氧化物酶特性来有效地提高氮化碳的电荷转移效率、光谱响应范围和光氧化能力，对于提高光催化剂的应用前景和实用价值具有重要的意义；另外自组装法具有高效、绿色、温和的特点。
本发明提供的氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳拥有相比于氧掺杂多孔氮化碳更为优异的光催化降解和抗菌性能；本发明提供的制备方法，其原料价廉、工艺简单，有效降低了产品成本，适合于工业化大批量生产，具有很高的应用前景和实用价值。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳与对比例1制备的氧掺杂多孔氮化碳在可见光下对苋菜红的降解性能对比图；
图中：实施例1制备的氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳简称ox-GQDs/PCNO，以加入ox-GQDs量为标准命名，ox-GQDs与GO的质量比分别为0.01、0.1、0.2、0.5、1.5、2.5wt％的样品分别记为ox-GQDs-0.01％/PCNO、ox-GQDs-0.1％/PCNO、ox-GQDs-0.2％/PCNO、ox-GQDs-0.5％/PCNO、ox-GQDs-1.5％/PCNO、ox-GQDs-2.5％/PCNO，对比例1制备的氧掺杂多孔氮化碳简称PCNO；
图2为实施例1制备的ox-GQDs-0.2％/PCNO与ox-GQDs-2.5％/PCNO与对比例1制备的PCNO在可见光下抗菌性能对比图；
图3为实施例1中ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的TEM对比图；
图4为实施例1中ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的N2吸附-脱附等温线和孔径分布对比图；
图5为实施例1中ox-GQDs-0.1％/PCNO、ox-GQDs-0.2％/PCNO和ox-GQDs-2.5％/PCNO与对比例1制备的PCNO的DRS对比图；
图6为实施例1中ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的XPS对比图；
图7为实施例1中ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的光电性能对比图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中，采用JEOL JEM-2100型透射电子显微镜，电子束加速电压为200kV，拍摄透射电镜(TEM)图像；采用Micromeritics TriStar II 3020型全自动化学吸附仪，在液氮温度(77K)下N2吸附方法，测定样品的BET比表面积和孔分布；采用Thermo FisherESCALAB 250Xi系统上研究X射线光电子能谱(XPS)，并通过C1s结合能在284.8eV下校准；采用Shimadzu UV-3600 Plus紫外可见分光光度计记录样品的漫反射光谱(DRS)。
实施例1
一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，所述光催化剂的制备方法包括如下步骤：
首先，将三聚氰胺在马弗炉中550℃下煅烧4h，在空气气氛中以10℃/min的加热速率制备块状g-C3N4(BCN)；将1.5g BCN分散在135mL水中并超声(560W，40kHz)30min，再将分散液转移到特氟隆衬里的不锈钢高压釜中，在160℃下加热12h；用水彻底洗涤水热反应所得沉淀，干燥后研磨成粉，得到的淡黄色粉末产物为氧掺杂多孔氮化碳(PCNO)。其次，将15mg氧化石墨分散在30mL水中并超声(560W，40kHz)2h，以获得小尺寸纳米片GO分散液(0.5mg/mL)；将8mL68％浓硝酸和3mL98％浓硫酸与所制备的纳米片GO分散液混合超声处理1h，随后将混合物转移至100℃的油浴锅中并搅拌24h，冷却至室温后，将混合物置于温和超声波下超声处理20min，再加入碳酸钠调节混合物溶液pH至8.0后，将混合物通过0.22μm微孔膜过滤，并在透析袋(保留分子量：1000Da)中进一步透析48h，所得产物即为氧化石墨烯量子点(ox-GQDs)。最后，将0.1g PCNO分散在适量的水中并超声处理30min以获得均匀的悬浮液；将相对于PCNO的质量分数分别为0.01、0.1、0.2、0.5、1.5、2.5wt％的ox-GQDs分散在上述悬浮液中并在室温下搅拌24h，将混合液的总体积保持在30mL；再通过离心收集沉淀，用水洗涤干燥后进行研磨，所得产物即为氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳(ox-GQDs/PCNO)复合光催化剂。
实施例2
一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，所述光催化剂的制备方法包括如下步骤：
首先，将三聚氰胺在马弗炉中500℃下煅烧1h，在空气气氛中以1℃/min的加热速率制备块状g-C3N4(BCN)；将1.5g BCN分散在30mL水中并超声(200W，10kHz)5min，再将分散液转移到特氟隆衬里的不锈钢高压釜中，在120℃下加热8h；用水彻底洗涤水热反应所得沉淀，干燥后研磨成粉，得到的淡黄色粉末产物为氧掺杂多孔氮化碳(PCNO)。其次，将15mg氧化石墨分散在150mL水中并超声(200W，10kHz)0.5h，以获得小尺寸纳米片GO分散液(0.1mg/mL)；将15mL 60％浓硝酸和10mL 90％浓硫酸与所制备的GO片分散液混合超声处理0.5h，随后将混合物转移至50℃的油浴锅中并搅拌5h，冷却至室温后，将混合物置于温和超声波下超声处理5min，再加入碳酸氢钠调节混合物溶液pH至7.0后，将混合物通过0.22μm微孔膜过滤，并在透析袋(保留分子量：1000Da)中进一步透析5h，所得产物即为氧化石墨烯量子点(ox-GQDs)。最后，将0.1g PCNO分散在适量的水中并超声处理6min以获得均匀的悬浮液；将质量分数为0.001wt％的ox-GQDs分散分散在上述悬浮液中并在10℃下搅拌5h，将混合液的总体积保持在50mL；再通过离心收集沉淀，用水洗涤干燥后进行研磨，所得产物即为氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳(ox-GQDs/PCNO)复合光催化剂。
实施例3
一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，所述光催化剂的制备方法包括如下步骤：
首先，将三聚氰胺在马弗炉中600℃下煅烧8h，在空气气氛中以12℃/min的加热速率制备块状g-C3N4(BCN)；将1g BCN分散在150mL水中并超声(800W，50kHz)60min，再将分散液转移到特氟隆衬里的不锈钢高压釜中，在200℃下加热16h；用水彻底洗涤水热反应所得沉淀，干燥后研磨成粉，得到的淡黄色粉末产物为氧掺杂多孔氮化碳(PCNO)。其次，将15mg氧化石墨分散在15mL水中并超声(800W，50kHz)10h，以获得小尺寸纳米片GO分散液(1mg/mL)；将15mL70％浓硝酸和3mL 99％硫酸与所制备的GO片分散液混合超声处理2h，随后将混合物转移至150℃的油浴锅中并搅拌30h，冷却至室温后，将混合物置于温和超声波下60min，再加入氢氧化钠调节混合物溶液pH至9.0后，将混合物通过0.22μm微孔膜过滤，并在透析袋(保留分子量：1000Da)中进一步透析50h，所得产物即为氧化石墨烯量子点(ox-GQDs)。最后，将0.1g PCNO分散在适量的水中并超声处理5h以获得均匀的悬浮液；将质量分数为10.0wt％的ox-GQDs分散在上述悬浮液中并在60℃下搅拌5h，将混合液的总体积保持在5mL；再通过离心收集沉淀，用水洗涤干燥后进行研磨，所得产物即为氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳(ox-GQDs/PCNO)复合光催化剂。
对比例1
煅烧-水热法制备氧掺杂多孔氮化碳：首先，将三聚氰胺在马弗炉中550℃下煅烧4h，在空气气氛中以10℃/min的加热速率制备块状g-C3N4(BCN)。然后，将1.5g BCN分散在135mL水中并超声(560W，40kHz)30min，再将分散液转移到特氟隆衬里的不锈钢高压釜中，在160℃下加热12h。最后，用水彻底洗涤水热反应所得沉淀，干燥研磨成粉，得到的淡黄色粉末产物为氧掺杂多孔氮化碳(PCNO)。
对比例2
酸剥离法制备氧化石墨烯量子点：首先，将15mg氧化石墨分散在30mL水中并超声(560W，40kHz)2h，以获得小尺寸GO片分散液(0.5mg/mL)。然后，将8mL浓硝酸和3mL硫酸与所制备的GO片分散液混合超声处理1h，随后将混合物转移至100℃的油浴锅中并搅拌24h，冷却至室温后，将混合物置于温和超声波下20min，再加入碳酸钠调节混合物溶液pH至8.0。最后，将混合物通过0.22μm微孔膜过滤，并在透析袋(保留分子量：1000Da)中进一步透析48h，所得产物即为氧化石墨烯量子点(ox-GQDs)。
测试例
1、光催化降解污染物性能测试
采用苋菜红作为目标降解物，在可见光下考察ox-GQDs/PCNO复合光催化剂的降解活性，可见光采用500W的氙灯为光源加420nm滤光片，平均光强为30mW/cm2；取1.0×10-5M的苋菜红溶液50mL，加入10.0mg的光催化剂，先将溶液超声分散15min，然后在暗室环境中搅拌30min使得光催化剂和目标污染物间达到吸附平衡；打开氙灯光源开始光催化反应，每隔1h取2mL反应溶液，用离心机离心(转速为11000rpm/min)去除溶液中的光催化剂，上清液中苋菜红的浓度采用Shimadzu UV-1800型紫外可见分光光度计测定在521nm波长处的吸光度的变化。
图1为实施例1制备的ox-GQDs/PCNO与对比例1制备的PCNO在可见光下对苋菜红的降解性能对比图。由图1(a)可知，从空白实验中可以忽略苋菜红的自光解，ox-GQDs的引入有效地提高了PCNO的光降解活性。与PCNO相比，所有ox-GQDs/PCNO样品都具有增强的光催化降解活性，而且随着ox-GQDs负载量的增加，ox-GQDs/PCNO的光降解速率先逐渐升高，然后逐渐降低。可以发现ox-GQDs-0.2％/PCNO样品在所有复合材料中表现出最高的光催化活性，其k(0.0109min-1)约是PCNO(0.0035min-1)的3.1倍(图1(b))。证明相比于氧掺杂多孔氮化碳，氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂拥有更为优异的光催化降解污染物性能。
2、光催化抗菌性能测试
选择革兰氏阴性大肠杆菌作为模型细菌以分析样品的抗菌性能。首先将细菌在100mL Luria-Bertani(LB)营养液中孵育，然后在37℃下振荡4h。离心后，将细菌细胞沉淀用无菌盐水(0.9％NaCl)溶液洗涤两次，然后重悬于无菌盐水溶液中。通过光化学反应器(XPA-7)中配有的420nm截止滤光片和500W氙灯进行对大肠杆菌细胞的光催化抗菌性能测试。细菌细胞密度和光催化剂浓度分别约为5×106CFU/mL和0.2mg/mL。在可见光照射期间以一定时间间隔提取悬浮液作为样液，然后用无菌盐水溶液连续稀释。之后，将100μL稀释的悬浮液涂布在LB固体培养基上，然后在37℃下孵育12h。采用菌落计数法来估计活大肠杆菌的细胞密度(以CFU计)。同时，在可见光照射下，在没有光催化剂的情况下进行光控实验，并在黑暗中用所制备的ox-GQDs-0.2％/PCNO光催化剂进行暗对照实验以进行比较。每个抗菌实验一式三份进行。为了确保无菌，将所有玻璃器皿在121℃下在高压釜中灭菌20min。
图2为实施例1制备得到的ox-GQDs-0.2％/PCNO和ox-GQDs-2.5％/PCNO与对比例1制备的PCNO在可见光下抗菌性能对比图。由图2可知，在光控制实验中(无催化剂但有光照射)几乎没有细菌失活，表明可见光对细菌没有影响。同时，体系在黑暗对照实验(无光照但有催化剂)中4h后，仍有约90.5％的细菌残留，证明了ox-GQDs-0.2％/PCNO本身对大肠杆菌无明显的生物毒性。然而，在可见光照射4h后，PCNO只能使大约31.9％的大肠杆菌细胞失活，而ox-GQDs-0.2％/PCNO和ox-GQDs-2.5％/PCNO可以分别使大约99.6％和90.1％的大肠杆菌细胞失活。因此，ox-GQDs/PCNO复合材料具有相对于PCNO更优异的抗菌性能，这与光催化降解苋菜红的结果一致。证明相比于氧掺杂多孔氮化碳，氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂拥有更为优异的光催化抗菌性能。
图3为实施例1中制备得到的ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的TEM对比图。由图3(a)可知，PCNO的TEM显示出片状形态和纳米多孔结构，孔径范围为10nm左右，而在图3(b)和图3(c)中可以清晰看到ox-GQDs表现出良好的分散状态，尺寸在3nm左右；图3(d)、图3(e)和图3(f)均显示ox-GQDs-0.2％/PCNO复合材料仍然保持与PCNO类似的纳米多孔结构，并且可以发现ox-GQDs均匀地沉积在PCNO的表面和孔道上并保持与ox-GQDs一致的尺寸，ox-GQDs的良好分散性可为ox-GQDs/PCNO提供更多的光催化活性位点。证明本发明用自组装法可以将氧化石墨烯量子点与氧掺杂多孔氮化碳成功复合。
图4为实施例1中ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的N2吸附-脱附等温线和孔径分布对比图。如图4所示，ox-GQDs-0.2％/PCNO和PCNO的N2吸附-脱附等温线均显示出带有滞回环的IV型曲线，表明PCNO在负载ox-GQDs后很好地保持了原有PCNO的纳米多孔结构。此外，ox-GQDs-0.2％/PCNO的BET比表面积(40.5m2/g)和孔体积(0.165cm3/g)与PCNO(44.5m2/g，0.173cm3/g)基本保持一致。证明本发明用自组装法制备的氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂具有高比表面积和多孔结构。
图5为实施例1中制备得到的ox-GQDs-0.1％/PCNO、ox-GQDs-0.2％/PCNO各和ox-GQDs-2.5％/PCNO与对比例1制备的PCNO的DRS对比图。由图5可知，PCNO的吸收边约为443nm且表现出有限的可见光响应，而ox-GQDs/PCNO样品在紫外光区和可见光区均表现出更为显著的光吸收性能，出现此现象的原因主要是ox-GQDs具有上转换性质。证明本发明用自组装法制备的氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的得到光谱响应范围显著扩展。
图6为实施例1中制备得到的ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的XPS对比图。由图6(a)可知，PCNO和ox-GQDs-0.2％/PCNO的全谱表明两种样品的表面主要由碳，氮和氧元素组成。PCNO的C1s谱图(图6(b))显示出位于284.8eV、288.0eV、289.1eV和291.1eV的四个峰，这分别代表外来碳的C-C键、sp2杂化的C(N-C＝N)、含氧基团中的C-O和O＝C-O键；与PCNO相比，代表O＝C-O的峰在ox-GQDs-0.2％/PCNO中向更高的结合能292.0eV移动，表明引入ox-GQDs后，PCNO的C原子的局部排列发生了变化，同时代表O＝C-O的峰强度明显增强，说明ox-GQDs-0.2％/PCNO表面比PCNO有更多的-COOH；此外，可以发现代表C-O的峰的强度有所降低，这意味着ox-GQDs和PCNO之间产生的氢键作用使PCNO的部分羟基被占据；在290.7eV处新出现的峰可以对应于ox-GQDs的羧基与PCNO的氨基之间形成的-O＝C-NH-中的C。在N1s高分辨XPS谱图(图6(c))中，PCNO主要含有位于约398.5eV、399.9eV和401.5eV的三个峰，分别对应于三嗪环中的sp2 N(N2C)，N-(C)3中的N(N3C)和-NHx中的N；对于ox-GQDs-0.2％/PCNO，N3C和-NHx的峰值分别向较高的结合能即400.2eV和402.1eV处稍微移动，表明ox-GQDs与PCNO之间存在一定的相互作用；同时，在402.0eV处的峰强度略微增加意味着存在更多的-NHx；此外，在399.3eV处出现的新峰源于在-NHx和-COOH之间键合形成的酰胺键(-H-N-C＝O-)。ox-GQDs-0.2％/PCNO的O1s高分辨XPS谱图在532.5eV和535.1eV处都显示出两个宽峰(图6d)，它们分别是C-O和C＝O键中O原子的特征峰；ox-GQDs-0.2％/PCNO在535.1eV的峰比PCNO显著增强，这可归因于富含含氧官能团的ox-GQDs的引入。所有XPS结果进一步表明，由于PCNO和ox-GQDs之间的相互作用，PCNO和ox-GQDs在复合物中具有共存依赖性。证明本发明用自组装法可以将氧化石墨烯量子点与氧掺杂多孔氮化碳成功复合。
3、光电性能测试
光电流测量在CHI 660B电化学工作站(Chenhua Instrument)上进行，标准三电极系统包括对电极即铂丝，参比电极即饱和甘汞电极和工作电极，同时将0.1M Na2SO4溶液作为电解质。如下制备工作电极：将2mg样品分散在2mL无水乙醇溶液中，然后将悬浮液涂布在20mm×40mm的ITO玻璃基板上，活性区域为约20mm×30mm，并在180℃下干燥5h。使用具有400nm截止滤光片的300W氙灯(CEL-HXF 300，Ceaulight)作为可见光源。光电流响应测试在0.0V下进行。电化学阻抗谱(EIS)光谱在5mV的AC电压下并在0.05Hz至105Hz的范围内记录。
图7为实施例1中ox-GQDs-0.2％/PCNO与对比例1制备的PCNO的光电性能对比图。如图7(a)所示，ox-GQDs-0.2％/PCNO的光电流强度几乎是PCNO的11.2倍，表明在引入ox-GQDs后，光生电子-空穴对的分离效率得到了极大的提高。此外，在Nyquist图中也发现了一致的结果(图7(b))，与PCNO相比，ox-GQDs-0.2％/PCNO在黑暗和可见光条件下均显示出比PCNO更小的弧半径，半径越小代表工作电极的反应电阻越低，表明ox-GQDs-0.2％/PCNO具有更快的电荷转移速率和更低的电荷复合几率。证明本发明用自组装法制备的氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的光生载流子分离和迁移能力显著提升，从而具有更加优异的可见光催化降解污染物和抗菌性能。
Claims (7)
1.一种氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，其特征在于，所述光催化剂的制备方法包括如下步骤：
(1)以三聚氰胺为原料，在空气氛围下进行煅烧，制备得到块状氮化碳，然后将所述氮化碳超声分散在水中，并进行水热反应，反应完后冷却，进行固液分离收集沉淀，将沉淀干燥研磨成粉，制备得到氧掺杂多孔氮化碳；
(2)将氧化石墨超声分散在水中得分散液，加入浓硝酸和浓硫酸，并进行加热回流反应，冷却至室温，再加入pH调节剂调节分散液的pH至7.0～9.0，过滤透析，得氧化石墨烯量子点分散液；
(3)将步骤(1)中所得氧掺杂多孔氮化碳超声分散在水中，加入步骤(2)中所得氧化石墨烯量子点分散液，搅拌混合进行反应，反应结束后进行固液分离收集沉淀，沉淀经洗涤干燥并研磨，即得氧化石墨烯量子点/氧掺杂多孔氮化碳复合光催化剂。
2.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，步骤(1)中所述煅烧包括依次进行的升温加热阶段和恒温阶段；所述升温加热阶段的升温速率为1～12℃/min；所述恒温阶段的温度为500～600℃，恒温时间为1～8h；所述超声功率为200～800W，超声频率为10～50kHz，超声时间为5～60min。
3.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，步骤(1)中所述氮化碳与水的质量体积比为1g:20～150mL；所述水热反应温度为120～200℃，反应时间为8～16h。
4.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，步骤(2)中所述氧化石墨与水的质量体积比为1mg:1～10mL，所述超声功率为200～800W，超声频率为10～50kHz，超声处理时间为0.5～10h；所述浓硝酸浓度为60％～70％，浓硫酸浓度为90％～99％；所述浓硝酸与氧化石墨分散液的体积比为1:1～10，浓硫酸与氧化石墨分散液的体积比为1:5～15；所述加热回流反应的温度为50～150℃，反应时间为5～30h。
5.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，步骤(2)中所述透析的保留分子量为1000Da，透析时间为5～60h，透析后氧化石墨烯量子点分散液浓度为0.1～0.01mg/mL。
6.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，步骤(2)中所述pH调节剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中至少一种。
7.根据权利要求1所述的复合光催化剂，其特征在于，步骤(3)中所述氧掺杂多孔氮化碳与水的质量体积比为1g:50～500mL；所述超声功率为200～800W，超声频率为10～50kHz，超声处理时间为0.1～5h；所述氧掺杂多孔氮化碳与氧化石墨烯量子点的质量比为1:0.001～0.1，反应温度为10～60℃，反应时间为5～50h。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113210003A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-06 | 南京奇安威尔环境科技有限公司 | 复合型可见光催化剂石墨烯量子点/石墨相碳化氮的制备方法 |
| CN113426483A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-24 | 浙江工商大学 | 一种GQDs/Ce-2MI复合光催化杀菌剂及其制备和应用 |
Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106315574A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 徐海波 | 氧化石墨烯量子点及与类石墨烯结构物构成的材料及制法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106315574A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-11 | 徐海波 | 氧化石墨烯量子点及与类石墨烯结构物构成的材料及制法 |
| CN110124715A (zh) * | 2019-05-08 | 2019-08-16 | 陕西科技大学 | 一步法制备GQDs修饰片状TiO2/g-C3N4异质结的方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| LUFEI MING ET AL: ""Hydrothermal synthesis of oxidized g-C3N4 and its photocatalytic activity regulation of photocatalytic activity"", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》 * |
| YUCHEN HAO ET AL: ""Controllable electrostatic self-assembly of sub-3 nm graphene quantum dots incorporated into mesoporous Bi2MoO6 frameworks: efficient physical and chemical simultaneous co-catalysis for photocatalytic oxidation"", 《JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A》 * |
| 王来春 等: ""N-GQDs /g-C3N4的合成及光催化分解水产氢性能研究"", 《南昌航空大学学报:自然科学版》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113426483A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-09-24 | 浙江工商大学 | 一种GQDs/Ce-2MI复合光催化杀菌剂及其制备和应用 |
| CN113210003A (zh) * | 2021-05-25 | 2021-08-06 | 南京奇安威尔环境科技有限公司 | 复合型可见光催化剂石墨烯量子点/石墨相碳化氮的制备方法 |
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