CN111604079A - 一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂及其制法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光催化产氢技术领域，且公开了一种Ni掺杂CoSe2‑g‑C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，包括以下配方原料及组分：g‑C3N4修饰石墨烯、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠。该一种Ni掺杂CoSe2‑g‑C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，g‑C3N4与三维石墨烯凝胶通过π‑π相互作用自组装形成复合材料，Ni掺杂调节了CoSe2的电子结构，促进了Ni掺杂CoSe2与g‑C3N4形成异质结结构，加速了光生电子和空穴的分离，导电性优异的石墨烯形成三维导电网络，促进光生电子向石墨烯迁移，抑制了光生电子和空穴的重组，Ni掺杂CoSe2使g‑C3N4的光吸收边发生红移，减小了光生电子从g‑C3N4价带向导带跃迁的能量，降低了复合催化剂的禁带宽度，使复合催化剂表现出优异的光催化产氢活性。
Description
技术领域
本发明涉及光催化产氢技术领域，具体为一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂及其制法。
背景技术
氢气是世界上最干净的能源，氢气的燃烧产物是水无污染，氢气的燃烧热值高，燃烧性能优异，是最具有发展潜力的能源物质，目前工业上对于氢气的制取方法主要有化石燃料制氢、甲醇制氢和电解水制氢等，其中光催化分解水产氢是一种新型高效的制氢方法。
光催化产氢是通过光辐射在半导体光催化材料上，当光辐射的能量大于半导体的禁带宽度时，半导体内电子受激发从价带跃迁到导带，空穴则留在价带，使光生电子和空穴发生分离，分别在半导体的不同位置将水还原成氢气以及氧化成氧气，目前的光催化产氢半导体材料主要有钽酸盐如LiTaO3、K2SrTa2O7等、铌酸盐如K4Nb6O17等、钛酸盐如TiO2、SrTiO3等，其中石墨烯氮化碳g-C3N4的禁带宽度适中，具有良好的光化学活性，并且g-C3N4化学性质温度，廉价易得，是一种非常具有发展潜力的光催化产氢材料，但是g-C3N4的光生电子和空穴很容易复合，严重影响了g-C3N4催化剂的光催化产氢活性。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂及其制法，解决了g-C3N4的光生电子和空穴很容易复合的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，包括以下原料及组分：g-C3N4修饰石墨烯、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼、其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为7.5-9.5:0.5-2.5:20:60-100。
优选的，所述g-C3N4修饰石墨烯制备方法包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为2-10℃/min，升温至550-580℃，保温煅烧2-3h，固体产物置于质量分数为70-90％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化20-30h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应8-15h，向溶液中加入过氧化氢溶液，匀速搅拌反应30-60min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至160-200℃，反应10-20h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯。
优选的，所述三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.08-0.12:1-1.5:1.5-2.5。
优选的，所述氧化石墨烯和三维g-C3N4的质量比为10:1.5-4。
优选的，所述反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接。
优选的，所述Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为1.5-2.5:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至140-180℃，反应15-25h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂。
优选的，所述Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co7.5-9.5Ni0.5-2.5Se2。
优选的，所述Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为25-45％。
(三)有益的技术效果
与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
该一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，具有三维结构的g-C3N4比表面积更大，g-C3N4与三维石墨烯凝胶通过π-π相互作用自组装形成g-C3N4修饰石墨烯复合材料，再以g-C3N4修饰石墨烯作为载体，通过高压水热反应制备得到Ni掺杂CoSe2负载g-C3N4，Ni掺杂调节了CoSe2的电子结构，促进了Ni掺杂CoSe2与g-C3N4形成异质结结构，异质结结构产生的内建电场加速了光生电子和空穴的分离，同时导电性优异的石墨烯在Ni掺杂CoSe2与g-C3N4之间形成三维导电网络，可以作为电子受体促进光生电子向石墨烯迁移，有效抑制了光生电子和空穴的重组，并且Ni掺杂CoSe2使g-C3N4的光吸收边发生红移，减小了光生电子从g-C3N4价带向导带跃迁的能量，有效降低了复合催化剂的禁带宽度，使Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂表现出优异的光催化产氢活性。
附图说明
图1是反应釜加热箱俯视示意图；
图2是反应釜固定圈放大示意图；
图3是限位卡块调节示意图。
1、反应釜加热箱；2、反应釜固定圈；3、调节螺母；4、限位卡块；5、反应釜。
具体实施方式
为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，包括以下原料及组分：g-C3N4修饰石墨烯、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼、其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为7.5-9.5:0.5-2.5:20:60-100。
g-C3N4修饰石墨烯制备方法包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为2-10℃/min，升温至550-580℃，保温煅烧2-3h，固体产物置于质量分数为70-90％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化20-30h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应8-15h，向溶液中加入过氧化氢溶液，其中三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.08-0.12:1-1.5:1.5-2.5，匀速搅拌反应30-60min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4。
(2)向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4，两者质量比为10:1.5-4，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接，加热至160-200℃，反应10-20h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯。
Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂制备方法包括以下步骤：
(1)向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为1.5-2.5:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至140-180℃，反应15-25h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其中Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co7.5-9.5Ni0.5-2.5Se2，Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为25-45％。
实施例1
(1)制备三维g-C3N4组分1：将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为2℃/min，升温至550℃，保温煅烧2h，固体产物置于质量分数为70％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化20h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应8h，向溶液中加入过氧化氢溶液，其中三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.08:1:1.5，匀速搅拌反应30min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4组分1。
(2)制备g-C3N4修饰石墨烯组分1：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4组分1，两者质量比为10:1.5，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接，加热至160℃，反应10h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯组分1。
(3)制备Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂1：向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为1.5:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯组分1、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为9.5:0.5:20:60，其中搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至140℃，反应15h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂1，其中Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co9.5Ni0.5Se2，Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为25％。
实施例2
(1)制备三维g-C3N4组分2：将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为5℃/min，升温至580℃，保温煅烧2h，固体产物置于质量分数为90％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化30h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应12h，向溶液中加入过氧化氢溶液，其中三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.09:1.1:1.8，匀速搅拌反应60min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4组分2。
(2)制备g-C3N4修饰石墨烯组分2：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4组分2，两者质量比为10:2，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接，加热至180℃，反应16h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯组分2。
(3)制备Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂2：向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为2:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯组分2、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为9:1:20:70，其中搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至160℃，反应25h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂2，其中Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co9Ni1Se2，Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为30％。
实施例3
(1)制备三维g-C3N4组分3：将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为6℃/min，升温至560℃，保温煅烧2.5h，固体产物置于质量分数为80％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化25h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应12h，向溶液中加入过氧化氢溶液，其中三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.1:1.3:2，匀速搅拌反应50min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4组分3。
(2)制备g-C3N4修饰石墨烯组分3：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4组分3，两者质量比为10:3，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接，加热至180℃，反应15h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯组分3。
(3)制备Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂3：向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为2:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯组分3、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为8:2:20:80，其中搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至160℃，反应20h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂3，其中Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co8Ni2Se2，Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为35％。
实施例4
(1)制备三维g-C3N4组分4：将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为10℃/min，升温至580℃，保温煅烧3h，固体产物置于质量分数为90％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化30h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应15h，向溶液中加入过氧化氢溶液，其中三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.12:1.5:2.5，匀速搅拌反应60min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4组分4。
(2)制备g-C3N4修饰石墨烯组分4：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4组分4，两者质量比为10:4，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接，加热至200℃，反应20h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯组分4。
(3)制备Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂4：向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为2.5:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯组分4、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为7.5:2.5:20:100，其中搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至180℃，反应25h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂4，其中Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co7.5Ni2.5Se2，Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为45％。
对比例1
(1)制备三维g-C3N4组分1：将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为10℃/min，升温至550℃，保温煅烧3h，固体产物置于质量分数为70％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化20h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应15h，向溶液中加入过氧化氢溶液，其中三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.08:1:1.5，匀速搅拌反应60min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4组分1。
(2)制备g-C3N4修饰石墨烯组分1：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4组分1，两者质量比为10:0.5，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接，加热至200℃，反应10h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯组分1。
(3)制备Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢对比复合催化剂1：向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为2.5:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯组分1、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为9.8:0.2:20:40，其中搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至180℃，反应15h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢对比复合催化剂1，其中Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co9.8Ni0.2Se2，Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为15％。
对比例2
(1)制备三维g-C3N4组分2：将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为6℃/min，升温至580℃，保温煅烧3h，固体产物置于质量分数为70％的浓硫酸溶液中匀速搅拌活化30h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，匀速搅拌反应10h，向溶液中加入过氧化氢溶液，其中三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.15:1.8:3，匀速搅拌反应60min，过滤除去溶剂，使用蒸馏水洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到三维g-C3N4组分2。
(2)制备g-C3N4修饰石墨烯组分2：向反应瓶中加入蒸馏水溶剂和氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4组分2，两者质量比为10:5，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接，加热至160℃，反应20h，将溶液冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯组分2。
(3)制备Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢对比复合催化剂2：向反应瓶中加入蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂，两者体积比为2.5:1，再加入g-C3N4修饰石墨烯组分2、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为7:3:20:110，其中搅拌均匀后将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至180℃，反应15h，将溶液过滤除去溶剂，使用蒸馏水和乙醇洗涤固体产物，并充分干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢对比复合催化剂2，其中Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co7Ni3Se2，Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为55％。
综上所述，该一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，具有三维结构的g-C3N4比表面积更大，g-C3N4与三维石墨烯凝胶通过π-π相互作用自组装形成g-C3N4修饰石墨烯复合材料，再以g-C3N4修饰石墨烯作为载体，通过高压水热反应制备得到Ni掺杂CoSe2负载g-C3N4，Ni掺杂调节了CoSe2的电子结构，促进了Ni掺杂CoSe2与g-C3N4形成异质结结构，异质结结构产生的内建电场加速了光生电子和空穴的分离，同时导电性优异的石墨烯在Ni掺杂CoSe2与g-C3N4之间形成三维导电网络，可以作为电子受体促进光生电子向石墨烯迁移，有效抑制了光生电子和空穴的重组，并且Ni掺杂CoSe2使g-C3N4的光吸收边发生红移，减小了光生电子从g-C3N4价带向导带跃迁的能量，有效降低了复合催化剂的禁带宽度，使Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂表现出优异的光催化产氢活性。
Claims (8)
1.一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，包括以下原料及组分，其特征在于：g-C3N4修饰石墨烯、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼、其中硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠、水合肼的物质的量比为7.5-9.5:0.5-2.5:20:60-100。
2.根据权利要求1所述的一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其特征在于：所述g-C3N4修饰石墨烯制备方法包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺置于马弗炉，升温速率为2-10℃/min，升温至550-580℃，保温煅烧2-3h，固体产物置于质量分数为70-90％的浓硫酸溶液中活化20-30h，再加入硝酸钠和高锰酸钾，反应8-15h，向溶液中加入过氧化氢溶液，反应30-60min，过滤、洗涤并干燥，制备得到三维g-C3N4；
(2)向蒸馏水溶剂中加入氧化石墨烯，超声分散均匀后加入三维g-C3N4，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至160-200℃，反应10-20h，冷冻干燥除去溶剂，制备得到三维结构的g-C3N4修饰石墨烯。
3.根据权利要求2所述的一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其特征在于：所述三聚氰胺、硝酸钠、高锰酸钾和过氧化氢的质量比为1:0.08-0.12:1-1.5:1.5-2.5。
4.根据权利要求2所述的一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其特征在于：所述氧化石墨烯和三维g-C3N4的质量比为10:1.5-4。
5.根据权利要求2所述的一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其特征在于：所述反应釜加热箱包括反应釜固定圈、反应釜固定圈活动连接有调节螺母、调节螺母固定连接有限位卡块、限位卡块与反应釜活动连接。
6.根据权利要求1所述的一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其特征在于：所述Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂制备方法包括以下步骤：
(1)向体积比为1.5-2.5:1的蒸馏水和二乙烯三胺的混合溶剂中加入g-C3N4修饰石墨烯、硝酸钴、硝酸镍、亚硒酸钠和水合肼，将溶液倒入水热反应釜并置于反应釜加热箱中，加热至140-180℃，反应15-25h，过滤、洗涤并干燥，制备得到Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂。
7.根据权利要求6所述的一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其特征在于：所述Ni掺杂CoSe2的化学分子式为Co7.5-9.5Ni0.5-2.5Se2。
8.根据权利要求6所述的一种Ni掺杂CoSe2-g-C3N4异质结光催化产氢复合催化剂，其特征在于：所述Ni掺杂CoSe2占复合催化剂的质量分数为25-45％。
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