CN113663713A - 改性g-C3N4/CdS的制备方法与光催化制氢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改性g‑C3N4/CdS的制备方法，包括以下步骤：A)将尿素、金属盐和水混合，反应，得到CGCN前驱体；B)将改性CGCN前驱体进行烧结，得到CGCN；C)将CGCN、镉源、硫源和溶剂混合，得到混合液体；将得到的混合液体采用光源照射进行光沉积，得到CGCN/CdS。本申请首先制备了具有氰基的CGCN，氰基在CGCN与CdS之间发挥电荷转移的桥梁作用，且成功地设计并制备了CGCN/CdS Z型异质结；CGCN/CdS异质结扩大了可见光吸收范围，增强了电荷分离，抑制了光生载流子的复合，延长了载流子寿命，保持了较强的空穴氧化能力和电子还原性能力；使其应用于光催化制氢具有较好的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光催化剂技术领域，尤其涉及改性g-C3N4/CdS的制备方法与光催化制氢的方法。
背景技术
氢气因环境友好、能量密度高，被认为是杰出的能源载体。1972年，Fujishima和Honda首次发现半导体材料TiO2作为光电极可以分解水制氢，自此半导体光催化技术得到快速发展。但是，只能吸收紫外光和低导电率严重地限制了TiO2高效光催化制氢，在过去的几十年里相关科研工作者相继开发出ZnO、CdS、WO3、Fe2O3以及BiVO4等金属化合物半导体光催化剂。
2009年福州大学王心晨团队首次利用聚合物半导体g-C3N4光催化制氢，因氮化碳廉价、易制备、易改性、优良的物理化学稳定性以及合适的能带结构等特点，于是得到广泛地研究和快速地发展。但是单独的氮化碳(g-C3N4)产生的光生电子空穴在库伦力作用下，较易发生复合，致使其光催化制氢效率较低。因此构筑具有g-C3N4的Ⅱ型或Z型异质结既可以有效地促进电荷的分离减少电荷的复合，还能扩展可见光的吸收范围。其中CdS因具有可见光响应以及能带结构适宜，是一种具有很高活性的典型光催化剂。
近年来有大量报道的g-C3N4/CdS异质结，其中Cheng和Liu分别使用物理混合法和化学沉积法得到g-C3N4/CdS异质结实现光催化制氢。但是这些传统的制备方法却不能保证形成紧密结合以及电荷定向迁移的异质结。2019年Chen利用光沉积法制备出g-C3N4/CdS II型异质结，虽然有效地实现光生空穴和电子分离，但是空穴和电子分别迁移到氧化和还原能力较低的价带和导带上，致使光催化剂氧化还原能力下降。Z型g-C3N4/CdS异质结(Sun etal.,2018)既实现了光生空穴电子的分离，也保持了较高的氧化还原能力，但此体系中光生空穴保留在CdS价带容易被空穴氧化发生光腐蚀，致使光催化剂制氢稳定性下降。同时已报道的这两种异质结g-C3N4和CdS结合方式没有特殊说明，无法实现电荷定向的转移。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种改性g-C3N4/CdS的制备方法，该制备方法可以使得改性g-C3N4与Cds价带上的空穴复合，避免了CdS被光生空穴氧化腐蚀，实现了g-C3N4与CdS Z型异质结，最终保证了改性g-C3N4/CdS作为光催化析氢的催化剂具有良好的析氢稳定性。
有鉴于此，本申请提供了一种改性g-C3N4/CdS的制备方法，包括以下步骤：
A)将尿素、金属盐和水混合，反应，得到改性g-C3N4前驱体；
B)将所述改性g-C3N4前驱体进行烧结，得到改性g-C3N4；
C)将所述改性g-C3N4、镉源、硫源和溶剂混合，得到混合液体；
将所述混合液体采用光源照射进行光沉积，得到改性g-C3N4/CdS。
优选的，所述金属盐选自溴化钾、硝酸锂、硝酸镁、碘化钠或氯化铝；所述镉源选自Cd(NO3)2·4H2O，所述硫源选自升华硫。
优选的，所述反应在80～100℃的水浴条件下搅拌12～24h。
优选的，所述烧结的温度为500～600℃，所述烧结的升温速率为10～20℃/min，所述烧结的时间为2～5h。
优选的，所述光源采用300～500W的氙灯，所述照射的时间为2～6h。
优选的，步骤A)中，所述混合得到的混合液中，金属盐的浓度为7～10g/L。
本申请提供了一种光催化制氢的方法，包括：
将光催化剂、水、空穴牺牲剂和助催化剂在光照的条件下反应，得到氢气；
所述光催化剂为权利要求1～6任一项所述的制备方法所制备的改性g-C3N4/CdS。
优选的，所述空穴牺牲剂选自甲醇、三乙醇胺、乳酸或Na2S&Na2SO3，所述助催化剂选自Pt。
本申请提供了一种改性g-C3N4/CdS的制备方法，其利用金属盐辅助尿素进行热缩聚得到氰基修饰的氮化碳，氰基被引入氮化碳后调控了改性g-C3N4(CGCN)的能带位置，增强了光吸收，还促进了光生电子-空穴对的有效分离；利用光沉积法在CGCN的N≡C-上生长CdS，使氰基在CGCN与CdS之间发挥电荷转移的桥梁作用，且成功地设计并制备了CGCN/CdSZ型异质结；本申请制备的CGCN/CdS异质结扩大了可见光吸收范围，增强了电荷分离，抑制了光生载流子的复合，延长了载流子寿命，保持了较强的空穴氧化能力和电子还原性能力。实验结果显示，光催化产氢最佳的CGCN/CdS-4析氢速率是CN的6.1倍，是CdS的2.8倍。此外，CGCN/CdS异质结在可见光照射下经过8次析氢循环仍具有良好的稳定性，克服了CdS易被光腐蚀的缺点。
附图说明
图1为本发明CGCN/CdS异质结的合成过程示意图；
图2为本发明CGCN/CdS复合材料以及对比材料的光催化制氢性能图；其中，图a为空穴牺牲剂对CGCN/CdS-4的制氢活性的影响柱形图，图b为在可见光照射5小时，CN，CGCN，CdS，CN/CdS-4和CGCN/CdS-x复合材料产生氢气的量的曲线图，图c为所制备的样品光催化产氢速率柱形图，图d为CGCN/CdS-4的产氢循环测试曲线图，图e为CGCN/CdS-4单色光表观量子、单色光波长以及紫外可见吸收光谱关系图，图f为八次循环析氢之前和之后的CGCN/CdS-4的XRD图谱；
图3为本发明CGCN/CdS复合材料以及对比材料的光电化学性能图，其中，图a为瞬态光电流响应曲线图，图b为在可见光照射下，样品的电化学阻抗；图c为样品的稳态荧光光谱，图d为CGCN和CGCN/CdS的时间分辨荧光光谱；
图4为本发明CGCN/CdS复合材料以及对比材料的机理分析图，其中，图a为CN，CGCN，CdS和CGCN/CdS的DMPO-·OH的EPR信号图，图b为CN，CGCN，CdS和CGCN/CdS DMPO-·O2 -的EPR信号图，图c为CGCN/CdS可能的电荷分离和转移机制的示意图。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
针对现有技术中，g-C3N4/CdSⅡ型或Z型异质结中g-C3N4和CdS连接方式不紧密、不明确，使得光催化制氢不稳定的问题，本申请提供了改性g-C3N4/CdS的制备方法，其利用金属盐辅助尿素进行热缩聚得到氰基(N≡C-)修饰的氮化碳(CGCN)；依据CGCN的导带价带位置整体下移，且引入氮化碳框架的氰基是吸电子基团的两大特点，将CGCN、硫源和镉源加入到有机溶剂中，在氙灯光照射下CGCN产生光生电子空穴对；由于CGCN上引入的氰基具有吸电子效应，光生电子会富集在氰基周围，硫(S)被氰基周围的电子还原成S2-，S2-遇到Cd2+生成CdS会铆定在氰基周围；CGCN与CdS通过氰基紧密结合，CGCN导带上的电子可以定向的转移到CdS，与CdS价带上的空穴复合，避免了CdS被光生空穴氧化腐蚀。最终CGCN价带上的空穴和CdS导带上的电子被保留下来，实现了CGCN/CdS Z型异质结。具体的，本申请提供了一种改性g-C3N4/CdS的制备方法，包括以下步骤：
A)将尿素、金属盐和水混合，反应，得到改性g-C3N4前驱体；
B)将所述改性g-C3N4前驱体进行烧结，得到改性g-C3N4；
C)将所述改性g-C3N4、镉源、硫源和溶剂混合，得到混合液体；
将得到的混合液体采用光源照射进行光成积，得到改性g-C3N4/CdS。
在制备改性g-C3N4/CdS的过程中，本申请首先制备了CGCN前驱体，所述金属盐选自溴化钾、硝酸锂、硝酸镁、碘化钠或氯化铝，在具体实施例中，所述金属盐选自溴化钾；所述反应在80～100℃的水浴条件下搅拌12～24h，以利于上述原料充分混合；更具体地，所述反应在80℃的水浴条件下搅拌12h。
按照本发明，在得到CGCN前驱体之后则将其进行烧结，以得到改性CGCN。所述烧结的温度为500～600℃，所述烧结的升温速率为10～20℃/min，所述烧结的时间为2～5h；更具体地，所述烧结的温度为550℃，升温速率为15℃/min，时间为2h。所述镉源选自Cd(NO3)2·4H2O，所述硫源选自升华硫。本申请CGCN的得到是将尿素和金属盐(KBr)混合得到的前驱体利用金属熔融盐法制备得到，其改性后的最大特征时出现了强吸电子效应的官能团-氰基。
本申请最后将CGCN、镉源、硫源和溶剂混合，再采用光源照射以进行光沉积，最终得到了改性g-C3N4/CdS；在此过程中，所述光源采用300～500W的氙灯，所述照射的时间为2～6h，更具体地，所述光源采用300W的氙灯；所述溶剂具体选自乙醇，以防止还原硫单质产生的S2-被氧化；在所述光沉积之前，优选使用氮气将含有镉源、硫源、CGCN的乙醇鼓泡30min，排除氧气防止S2-被氧化。
在CGCN/CdS的制备过程中，首先将具有吸电子效应的氰基引入到氮化碳二维结构中，得到改性的氮化碳(CGCN)，再采用光沉积的方法将CdS目的性铆定在CGCN的氰基周围，从而二者通过氰基紧密结合以及电荷定向迁移。
本申请还提供了一种光催化制氢的方法，包括：
将光催化剂、水、空穴牺牲剂和助催化剂在光照的条件下反应，得到氢气；
所述光催化剂为上述方案所制备的CGCN/CdS。
在上述光催化制氢的过程中，除了光催化剂发生了变化，所述光催化制氢的过程为本领域技术人员熟知的，对此本申请不进行特别的限制。在上述过程中，所述空穴牺牲剂选自甲醇、三乙醇胺、乳酸或Na2S&Na2SO3，所述助催化剂选自Pt。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的改性g-C3N4/CdS的制备方法与光催化制氢的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
1.制备CGCN的前驱体：将36g的尿素和1.08g的溴化钾(KBr)加入到装有150mL去离子水的烧杯中，将其在80℃水浴条件下强烈搅拌12h，后将所得混合溶液转移至蒸发皿中，在70℃的鼓风干燥箱下蒸发结晶得到白色粉末状前驱体；
2.热缩聚法制备CGCN：将上述白色粉末状前驱体，加入到50mL带有顶盖的陶瓷坩埚中，将其放入空气氛围下的马弗炉中以15℃min-1的升温速率升温至550℃烧结2h，后将所得产物加入到装有去离子水烧杯中充分搅拌12h，使用高速离心机洗涤产物数次，然后在鼓风干燥箱中70℃条件下干燥12h得到CGCN产物；
3.利用光沉积法制备CGCN/CdS的Z型异质结：本文通过光化学方法制备CGCN/CdS异质结，具体制备原理图如图1所示。在制备CGCN/CdS异质结时，将200mg CGCN和64mg升华硫(S)添加到含1.23g Cd(NO3)2·4H2O的200mL乙醇中；首先将该混合液体使用N2鼓泡30min，然后用300W氙灯照射进行光成积；样品CGCN上CdS的含量随氙灯照射时间2h、4h和6h依次增加；将所得产物用去离子水和乙醇充分进行洗涤之后，并在70℃下干燥12h，其表示为CGCN/CdS-x(x＝2、4、6)。
为了进行对照实验，在其他条件不变的情况下将CN代替CGCN光照4h，将其命名为CN/CdS-4；合成纯CdS的方法：将1.68g Na2S·9H2O加入到装有10mL去离子水的烧杯中，通过超声处理得到Na2S溶液，再将1.08g Cd(NO3)2·4H2O溶解到另一个装有20mL去离子水的烧杯中，充分搅拌1h；将Na2S溶液缓慢地滴入到剧烈搅拌的Cd(NO3)2溶液中，反应之后，获得的黄色固体通过高速离心机使用去离子水和乙醇洗涤数次，并在温度为60℃的真空干燥箱中干燥12h，得到CdS。
实施例2光电化学性能的测试
使用电化学工作站(Zennium Zahner，德国)以光催化剂样品为工作电极，Pt电极为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极在常规三电极电解池中测试瞬态光电流响应(It)和电化学阻抗谱(EIS)。测试过程中将三个电极放在0.2M Na2SO4的电解质溶液中，并使用配备AM1.5滤光片的500W氙灯(Aulight，中国)作为光源，将光强设置为100mW/cm2。在电压设置在0.5V(vs Ag/AgCl)，进行测试瞬态光电流响应(It)。使用上述光源、振幅设置为10mV以及在0.1Hz～100kHz的频率范围内进行电化学阻抗谱测试。
以FTO导电玻璃为基底，均匀地涂覆光催化剂浆料制成工作电极。使用FTO前，分别在丙酮、乙醇和去离子水中依次进行超声清洗处理，后将2mg光催化剂与10μL Nafion液体分散在400μL乙醇中并对该混合液体进行超声处理形成均匀的混合浆料。将该浆料均匀地涂覆在FTO玻璃的导电面，最后把获得的工作电极在60℃的真空干燥箱干燥2h。
实施例3光催化制氢性能测试
将装有滤光片(λ≥420)的300W氙气灯作为可见光光源，并顶部照射玻璃封闭反应装置(Aulight，中国)，进行光催化制氢性能的测试。
具体的，将30mg的光催化剂添加到60mL的去离子水中，再向其中加入10mL的乳酸作为空穴牺牲剂，最后将适量H2PtCl6溶液添加到上述混合液体中，在光照制氢过程中助催化剂Pt(1wt％)会通过光还原沉积在光催化剂上。光催化制氢性能的测试需要测出规定时间段产生氢气的量，该实验需使用气相色谱仪(GC 7900，TCD检测器，Ar作为载气)测量氢气含量，具体是每间隔60min检测一次，总计检测5次，用以确定H2的产生速率；在测试之前将反应混合液体在超声仪中超声分散5min，接入玻璃封闭反应装置后，通过真空泵将该装置彻底进行抽真空；然后开启氙灯和磁力搅拌器，并将反应混合液体保持在6℃温度条件下进行光催化制氢测试。使用多种空穴牺牲剂分别在可见光(λ≥420nm)照射下优化CGCN/CdS异质结的光催化产氢条件是非常必要的，本研究使用了甲醇(CH3OH)、三乙醇胺(TEOA)、乳酸和Na2S&Na2SO3为空穴牺牲剂。
性能提升:本文使用了甲醇(CH3OH)、三乙醇胺(TEOA)、乳酸和Na2S&Na2SO3为空穴牺牲剂。其中，CGCN/CdS-4采用10mL乳酸作为空穴牺牲剂获得最高的产氢活性(图2-(a))。
因此，本申请以30mg光催化剂和60ml去离子水以及10ml乳酸为空穴的牺牲剂，评价光催化剂在可见光照射下的光催化制氢性能。图2(b)展示以1w％Pt作为助催化剂的CN、CGCN、CdS、CN/CdS-4和CGCN/CdS-x，使用可见光连续光照5h，样品产生的H2量随时间稳定增加。这些样品相应的光催化析氢速率如图2-(c)所示；CN表现出较弱的光催化活性(296.83μmol·h-1·g-1)，纯的CdS对光催化分解水具有一定活性，析氢速率达到638.32μmol·h-1·g-1，但是析氢曲线的斜率随着光照时间的增加而逐渐减小(图2-(b))，这可能归因于纯的CdS在产氢过程中被未被乳酸捕获的光生空穴给光腐蚀，导致CdS部分失活；相比之下，所有的CGCN/CdS-x异质结很大地提高H2的析出效率。此外，随着CGCN/CdS异质结的CdS的含量增加，H2析出速效率先增大后减小：其中CGCN/CdS-4复合材料的析氢速率表现最佳，为1809μoml·h-1·g-1，分别是CGCN和CdS的5.0倍和2.8倍。
为了探究氰基(N≡C-)在构筑异质结发挥的作用，采用相同的光沉积方法在CN表面生长CdS得到CN/CdS-4复合材料，并进行了光催化析氢性能的测试。显然，CGCN/CdS-4复合材料的析氢活性明显高于CN/CdS-4。这说明CGCN与CdS之间通过氰基(N≡C-)紧密结合形成的CGCN/CdS体系对光生电荷分离和迁移比较有利，致使有更多电子参与H+还原成H2的反应。通过八次重复的光催化析氢实验评估了CGCN/CdS-4复合材料的光稳定性和光耐久性(图2-(d))。在光催化析氢反应中，牺牲剂(乳酸)被空穴迅速氧化消耗，反应器中的部分去离子水在光照条件下以水蒸气的形式流失。因此经过三个光催化析氢循环之后，析氢速率略有下降，但是在反应体系中加入20mL去离子水和1mL乳酸，光催化析氢速率得到恢复。间断光照40h后，CGCN/CdS-4分解水制氢仍具有很强的活性，这表明本申请制备的CGCN/CdS-4异质结构具有良好的析氢稳定性。
光催化制氢之后回收的CGCN/CdS-4异质结通过测试XRD，发现CdS晶体结构保持不变(图2-(f))，说明着CGCN/CdS-4中CdS保持稳定没有发生光腐蚀。图2(e)显示了CGCN/CdS-4的表观量子效率(AQY)，对应的单色光波长以及紫外-可见吸收光谱的变化图。在相同析氢条件下，利用不同波长的单色光(420-520nm)，光照5h测试其产氢量，进而计算出对应单色光下的AQY。在420nm和520nm波长单色光照射下，计算得到CGCN/CdS-4的AQY分别约为2.79％和0.51％。且五种单色光对应的AQY与紫外可见吸收光谱很好地吻合，表明析氢反应是通过催化剂的光吸收诱导发生的。
实施例4光电化学性能
为了研究光催化剂光生电荷的分离、复合效率，测量了它们的瞬态光电响应(It)和光致发光光谱(PL)。图3(a，b)显示了不同样品的瞬态光电响应(It)和电化学阻抗谱(EIS)，发现CGCN/CdS、CGCN、CdS、CN/CdS和CN的瞬态光电流依次减小，而电化学阻抗谱(EIS)圆弧半径依次增大。在0.5V vs Ag/AgCl电压下，所有光催化剂在每个光照周期内都具有快速、可再现和稳定的光电流响应；且发现CGCN的光电流明显高于CN，这表明引入氰基(N≡C-)的CGCN的光激发电子和空穴的分离迁移效率被大大提高。CGCN/CdS表现出比纯的CdS和CGCN催化剂更好的光电流响应，表明构建CGCN/CdS异质结后，对光生电子(e-)和空穴(h+)的分离能力有明显增强。根据电化学阻抗谱(EIS)测试结果，CGCN比CN具有更小的圆弧半径，意味着CGCN具有更高的迁移效率，其原因可能是是氰基(N≡C-)促进CGCN中电子的离域化。CGCN/CdS在电化学阻抗谱中圆弧半径最小，说明构筑的异质结有效地抑制了载流子复合，提高了界面电荷转移能力。利用稳态光致发光光谱(PL)和瞬态光致发光衰减曲线研究光生电荷的复合和寿命。如图3(c)为使用λ＝380nm的光激发下CN、CGCN、CN/CdS以及CGCN/CdS的PL图谱，与CN相比，CGCN表现出较小的荧光强度，表明光激发的电子空穴的复合被有效抑制。CGCN/CdS异质结的PL强度明显降低，可能是CGCN与CdS有效复合之后，两者形成Z型或II型异质结促进了光生电子-空穴对的分离。此外，CGCN/CdS的PL强度远小于CN/CdS，这可能是氰基在抑制电子与空穴复合发挥的作用，也可能是CN与CdS能带不匹配无法有效促进光生电子空穴对的分离导致复合严重。CGCN、CGCN/CdS的时间分辨荧光图谱如图3(d)所示。光催化剂的衰减曲线可以通过以下方程式进行拟合：
I(t)＝B1e-τ/τ1+B2e-τ/τ2 (4)；
其中B1和B2是指前函数，τ1和τ2分别是短荧光和长荧光寿命。平均荧光寿命τ由以下公式估算：
CGCN/CdS异质结的平均荧光寿命(3.86ns)大于CGCN(2.68ns)，通过构筑异质结可以有效地抑制光生载流子的复合，从而延长平均荧光寿命，促进光催化反应(表1)。
表1光催化剂的荧光寿命参数
机理解释：为了验证CGCN/CdS是Z型异质结的机理，在可见光下使用电子顺磁共振捕获技术EPR/DMPO检测CN、CGCN、CdS和CGCN/CdS的羟基自由基(·OH)和超氧自由基(·O2-)的生成情况。如图3所示，在黑暗条件下CGCN/CdS中未观察到任何EPR信号；在300W氙灯光照5min后，CGCN/CdS和CGCN的EPR谱中出现了4个强度比为1∶2∶2∶1的羟基自由基的特征峰，而在CN和CdS上没有检测到该信号(图4(a))(Cao et al.，2019)。CGCN/CdS中DMPO-·OH的强度比CGCN强得多，这与CGCN与CdS构筑成异质结提高了光生电荷分离和迁移效率有关。如图4(b)所示，CGCN/CdS和CGCN样品观察到较强的DMPO-·O2-信号，而CN和CdS则出现相对较弱的DMPO-·O2-信号，说明CGCN和CGCN/CdS产生的光生电子具有足够强还原能力，将O2还原成超氧自由基(·O2 -)。原因在于CGCN骨架中引入的氰基(N≡C-)促进了可见光吸收和光生载流子的分离与迁移，CGCN/CdS异质结保持了电子较强还原能力。CGCN/CdS体系中·OH和·O2 -自由基都能产生，证实该体系光生电荷分离机制可能是Z型异质结，而不是传统的Ⅱ型异质结。同时，CGCN/CdS上的DMPO-·O2 -和DMPO-·OH信号强度均比CGCN强，说明Z型体系更有利于光生电荷的迁移和分离，使更多的电子空穴参与到·OH和·O2 -的生成过程中。
根据CGCN和CdS的CB位置分别为-0.39eV和-0.81eV，VB位置分别为+2.34eV和+1.24eV。如图4(c-α)所示，如果CGCN/CdS形成Ⅱ型异质结，CdS的CB中的电子将转移到CGCN的CB中，CGCN的VB中的空穴将转移到CdS的VB上，使得CGCN的CB上的电子与CdS的VB上的空穴分离。因为CdS的VB比OH-/·OH(+1.99eV)更正，CdS的VB中的空穴氧化能力不足以将OH-氧化生成·OH。然而，EPR结果表明·O2 -和·OH都是CGCN/CdS的活性物质，因此传统的Ⅱ型电荷分离机制不适用于CGCN/CdS体系。Z型异质结的电荷分离机制如图4(c-β)所示，在可见光照射下，CGCN中的CB电子与CdS中的VB空穴发生迁移并复合。于是该体系将保持CdS导带电子的强还原能力和CGCN价带空穴的强氧化能力，从而生成大量的·O2 -和·OH，这与EPR和Z型异质结的电荷分离机制一致。光催产氢过程是CdS导带上的电子转移到Pt助催化剂上与水中的H+反应生成H2，而空穴被乳酸完全猝灭。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种改性g-C3N4/CdS的制备方法，包括以下步骤：
A)将尿素、金属盐和水混合，反应，得到改性g-C3N4前驱体；
B)将所述改性g-C3N4前驱体进行烧结，得到改性g-C3N4；
C)将所述改性g-C3N4、镉源、硫源和溶剂混合，得到混合液体；
将所述混合液体采用光源照射进行光沉积，得到改性g-C3N4/CdS。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐选自溴化钾、硝酸锂、硝酸镁、碘化钠或氯化铝；所述镉源选自Cd(NO3)2·4H2O，所述硫源选自升华硫。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应在80～100℃的水浴条件下搅拌12～24h。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为500～600℃，所述烧结的升温速率为10～20℃/min，所述烧结的时间为2～5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光源采用300～500W的氙灯，所述照射的时间为2～6h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A)中，所述混合得到的混合液中，金属盐的浓度为7～10g/L。
7.一种光催化制氢的方法，包括：
将光催化剂、水、空穴牺牲剂和助催化剂在光照的条件下反应，得到氢气；
所述光催化剂为权利要求1～6任一项所述的制备方法所制备的改性g-C3N4/CdS。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述空穴牺牲剂选自甲醇、三乙醇胺、乳酸或Na2S&Na2SO3，所述助催化剂选自Pt。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114308102A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-12 | 海南聚能科技创新研究院有限公司 | 一种金属掺杂氮化碳材料及其制备方法和应用 |
| CN114602507A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-10 | 青海民族大学 | 一种硫化镉@石墨相氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109126856A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-04 | 太原理工大学 | 一种具有紧密连接的可见光催化剂的制备方法 |
| CN109201102A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-15 | 商丘师范学院 | 一种Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法 |
| CN110064426A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-30 | 东南大学 | 一种LixMoS2/CdS/g-C3N4复合光催化剂的制备及其分解水产氢应用 |
| CN110075898A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-02 | 浙江大学 | 一种光沉积法制备g-C3N4/CdS复合催化剂的方法 |
| AU2020102640A4 (en) * | 2020-09-18 | 2020-11-26 | Qilu University Of Technology | PREPARATION METHOD AND APPLICATION OF g-C3N4/(101)-(001)-TiO2 COMPOSITE MATERIAL |
| CN112427045A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-02 | 华北理工大学 | 一种水热法合成的具有Z型异质结CdS/g-C3N4复合光催化剂材料的制备方法 |
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2021
- 2021-09-22 CN CN202111108096.XA patent/CN113663713A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109201102A (zh) * | 2018-09-28 | 2019-01-15 | 商丘师范学院 | 一种Z型异质结M-C3N4/CdS复合光催化剂的制备方法 |
| CN109126856A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-04 | 太原理工大学 | 一种具有紧密连接的可见光催化剂的制备方法 |
| CN110075898A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-08-02 | 浙江大学 | 一种光沉积法制备g-C3N4/CdS复合催化剂的方法 |
| CN110064426A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-07-30 | 东南大学 | 一种LixMoS2/CdS/g-C3N4复合光催化剂的制备及其分解水产氢应用 |
| AU2020102640A4 (en) * | 2020-09-18 | 2020-11-26 | Qilu University Of Technology | PREPARATION METHOD AND APPLICATION OF g-C3N4/(101)-(001)-TiO2 COMPOSITE MATERIAL |
| CN112427045A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-02 | 华北理工大学 | 一种水热法合成的具有Z型异质结CdS/g-C3N4复合光催化剂材料的制备方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114308102A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-12 | 海南聚能科技创新研究院有限公司 | 一种金属掺杂氮化碳材料及其制备方法和应用 |
| CN114602507A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-10 | 青海民族大学 | 一种硫化镉@石墨相氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用 |
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