CN114225957A - 一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用 - Google Patents
一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114225957A CN114225957A CN202111664789.7A CN202111664789A CN114225957A CN 114225957 A CN114225957 A CN 114225957A CN 202111664789 A CN202111664789 A CN 202111664789A CN 114225957 A CN114225957 A CN 114225957A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- doped
- photocatalyst
- supramolecular
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 51
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 50
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 50
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N barbituric acid Chemical compound O=C1CC(=O)NC(=O)N1 HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 229920002677 supramolecular polymer Polymers 0.000 claims abstract description 19
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 2
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical class [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000103 photoluminescence spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/60—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
- B01J35/61—Surface area
- B01J35/613—10-100 m2/g
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
- C01B15/01—Hydrogen peroxide
- C01B15/027—Preparation from water
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用，涉及光催化剂技术领域，其技术方案要点是：光催化剂由以下步骤制备而成：常温下，将三聚氰胺、三聚氰酸、巴比妥酸分别溶解在二甲基亚砜溶液中，得到三聚氰胺溶液、三聚氰酸溶液、巴比妥酸溶液；将三聚氰胺溶液、巴比妥酸溶液和三聚氰酸溶液混合搅拌，进行聚合反应，得到超分子聚合物；用无水乙醇洗涤超分子聚合物，然后离心，再干燥；将洗涤、干燥后的超分子聚合物置于管式炉中焙烧，得到碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂。具有显著提升可见光产过氧化氢性能的效果。
Description
技术领域
本发明涉及光催化剂技术领域，更具体地说，它涉及一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用。
背景技术
过氧化氢是一种高效的、对环境无害的氧化剂，在医药、化工、环境治理等领域有广泛应用(Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,6962–6984；Nat.Commun.,2021,12,483)。蒽醌法是目前工业产过氧化氢最主要的方法，约占市场份额95％以上，但蒽醌法需要连续的氢化和氧化步骤，能量消耗和损失较大，会产生废水、废气和固废(ACS Catal.2018,8,4064-4081)。蒽醌法的不足促使工业界和学术界共同开发替代合成方法，从而分散过氧化氢的生产。
研究和制备高效的光催化剂是光催化技术领域最重要的任务，类石墨氮化碳(g-C3N4)作为石墨和无金属聚合物n型半导体的类似物，具有由叔胺连接的三嗪堆积的二维(2D)结构，由于其独特的电气、光学、结构和物理化学性质，g-C3N4已被公认为一类新型的多功能电子、催化和能源材料。g-C3N4的能带隙约为2.7eV，对应波长约为460nm，是一种潜在的对可见光响应的光催化剂。但其比表面积低、获取可见光的能力不足、光诱导电子-空穴对快速复合等问题限制了它的应用(J.Phys.Chem.Lett.2014,5,2101–2107)。
对氮化碳材料进行改性的方法有很多，形貌调控、材料符合、元素掺杂等都有被研究，超分子聚合物法是一种提升氮化碳材料性能的手段，但是这种单一超分子聚合法仍然存在光催化性能不足的问题(CN110465315A)，因此进一步获得制备高催化性能材料的方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用，解决传统使用蒽醌法制备过氧化氢过程中能量消耗大，污染环境；和氮化碳材料的光催化性能不足的问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，由以下步骤制备而成：
S1、常温下，将三聚氰胺、三聚氰酸、巴比妥酸分别溶解在二甲基亚砜溶液中，得到三聚氰胺溶液、三聚氰酸溶液、巴比妥酸溶液；
S2、将三聚氰胺溶液、巴比妥酸溶液和三聚氰酸溶液混合搅拌，在25℃-35℃下进行聚合反应，得到超分子聚合物；
S3、用无水乙醇洗涤超分子聚合物，然后离心、干燥；
S4、将洗涤、干燥后的超分子聚合物置于管式炉中焙烧，得到碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂。
进一步，所述碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂结构为疏松的鸟巢状。
进一步，各组分含量分别为：三聚氰胺1g，三聚氰酸1.02g-2g，巴比妥酸0.15g-0.2g，二甲基亚砜50ml-200ml。
进一步，所述S2具体为，先将三聚氰胺溶液和巴比妥酸溶液混合搅拌3-5min，再加入三聚氰酸溶液继续搅拌15-25min。因为三聚氰胺和三聚氰酸的聚合比较容易发生，如果直接将三者直接混合，可能由于三聚氰胺和三聚氰酸更容易聚合，导致巴比妥酸(碳源)的掺杂量不够；所以在混合顺序上，将三聚氰胺和巴比妥酸首先混合并搅拌聚合，然后再将其与三聚氰酸混合进一步聚合，可以尽可能保证碳的掺杂。
进一步，在所述S3中，在离心转速为3000-5000r/min下离心5-10min，然后在60℃下干燥12h。
进一步，所述S4中焙烧温度为以5℃/min的速度升温到550℃，焙烧时间2h，并且在焙烧过程中以60-80ml/min的流速向管式炉中充入氮气。
一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂在可见光产过氧化氢中的应用，包括以下步骤：将碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂溶解在去离子水中，进行超声分散，然后将溶液转入光催化反应器中，向黑暗条件下的光催化反应器中缓慢通入纯度为99.999％的氧气30min，然后在300W的Xe灯(λ>420nm)条件下进行光催化制过氧化氢的反应。
进一步，根据权利要求7所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂的应用，其特征在于，所述反应温度控制在20-30℃，反应时间为2-4h。
进一步，所述碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂的添加量为每升去离子水中添加碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂1g-2g。
综上所述，本发明的有益效果为：光催化制过氧化氢技术将是一个有意义的突破，本方法不需要危险气体氢气、只需要清洁原料(水和氧气作为原料)，以可再生的太阳光作为能源供应，半导体材料作为催化剂即可实现；提供一种新的碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂材料，可以显著提升可见光产过氧化氢性能，催化性能是纯氮化碳材料催化性能的10倍左右。
附图说明
图1是本发明实施例1-5中任意一项固体材料的紫外吸收光谱图；
图2是本发明实施例1-5中任意一项固体材料的光致发光光谱图；
图3是本发明实施例1制得催化剂的TEM图。
具体实施方式
以下结合图1-3对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂的制备，由如下方法制备而成：常温下，将1g三聚氰胺、1.02g三聚氰酸、0.3g巴比妥酸分别溶解在50ml二甲基亚砜溶液中，得到三聚氰胺溶液、三聚氰酸溶液、巴比妥酸溶液；将三聚氰胺溶液和巴比妥酸溶液混合搅拌3min，再加入三聚氰酸溶液继续搅拌17min，在25℃下进行聚合反应，得到超分子聚合物；用无水乙醇洗涤超分子聚合物，然后在3000r/min下离心，再持续干燥12h。将洗涤、干燥后的超分子聚合物置于管式炉中，氮气气氛下以5℃/min的速度升温到550℃，焙烧时间2h，得到碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，所制得的光催化剂的TEM图如图3所示。
实施例2
实施例2与实施例1的制备方法基本相同，其区别在于，各原料用量不同，具体为1g三聚氰胺、1.02g三聚氰酸、0.3g巴比妥酸、100ml二甲基亚砜。
实施例3
实施例3与实施例1的制备方法基本相同，其区别在于，各原料用量不同，具体为1g三聚氰胺、1.02g三聚氰酸、0.01g巴比妥酸、150ml二甲基亚砜。
实施例4
实施例4与实施例1的各原料用量相同，其区别在于，实施例4的制备方法不同，具体为：常温下，将1g三聚氰胺、1.02g三聚氰酸、0.3g巴比妥酸分别溶解在50ml二甲基亚砜溶液中，得到三聚氰胺溶液、三聚氰酸溶液、巴比妥酸溶液；将三聚氰酸溶液和巴比妥酸溶液混合搅拌5min，再加入三聚氰胺溶液继续搅拌15min，在35℃下进行聚合反应，得到超分子聚合物；用无水乙醇洗涤超分子聚合物，然后在3000r/min下离心，再持续干燥12h。将洗涤、干燥后的超分子聚合物置于管式炉中，以5℃/min的速度升温到550℃，焙烧时间2h，得到碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂。
实施例5
实施例5与实施例2的各原料用量相同，其区别在于，实施例5的制备方法不同，具体为：常温下，将1g三聚氰胺、1.02g三聚氰酸、0.3g巴比妥酸分别溶解在50ml二甲基亚砜溶液中，得到三聚氰胺溶液、三聚氰酸溶液、巴比妥酸溶液；将三聚氰胺溶液和三聚氰酸溶液混合搅拌4min，再加入巴比妥酸溶液继续搅拌25min，在30℃下进行聚合反应，得到超分子聚合物；用无水乙醇洗涤超分子聚合物，然后在3000r/min下离心，再持续干燥12h。将洗涤、干燥后的超分子聚合物置于管式炉中，以5℃/min的速度升温到550℃，焙烧时间2h，得到碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂。
实施例1-5所述的光催化剂材料主要由三聚氰酸、三聚氰胺、巴比妥酸等制备而成，测得各组分单独和各组分组合的紫外吸收光谱，如图1所示，由此可知，当三聚氰胺、三聚氰酸、巴比妥酸三组分组合时，三组分固体材料在不同波长下的光吸收能力比双组份和单组份材料的光吸收能力强，说明其光催化效果就会越好。
实施例1-5所述的光催化剂材料主要由三聚氰酸、三聚氰胺、巴比妥酸等制备而成，测得各组分单独和各组分组合的光致发光光谱，如图2所示，由此可知，当三聚氰胺、三聚氰酸、巴比妥酸三组分组合时，三组分固体材料的电子-空穴的复合几率最小，说明三组分固体材料的光催化效果最好。
实施例1-5所得的光催化剂的比表面积如表1所示：
表1
实施例6
一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂在可见光产过氧化氢的反应中应用，具体如下，分别称取实施例1-5所制得的可见光催化剂(0.1g)溶解在50ml去离子水中，进行超声分散2min，然后将溶液转入光催化反应器中，向黑暗条件下的光催化反应器中缓慢通入氧气30min，然后在25℃，300W的Xe灯(λ>420nm)条件下进行光催化制过氧化氢反应2h，测得过氧化氢产率如表2所示：
表2
实施例7
一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂在可见光产过氧化氢的反应中应用，具体如下，分别称取实施例1-5所制得的可见光催化剂(0.05g)溶解在50ml去离子水中，进行超声分散2min，然后将溶液转入光催化反应器中，向黑暗条件下的光催化反应器中缓慢通入氧气30min，然后在25℃，300W的Xe灯(λ＝450nm)条件下进行光催化制过氧化氢反应2h，测得过氧化氢产率如表3所示：
表3
实施例8
一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂在可见光产过氧化氢的反应中应用，具体如下，分别称取实施例1-5所制得的可见光催化剂(0.05g)溶解在50ml去离子水中，进行超声分散2min，然后将溶液转入光催化反应器中，向黑暗条件下的光催化反应器中缓慢通入氧气30min，然后在25℃，300W的Xe灯(λ＝620nm)条件下进行光催化制过氧化氢反应2h，测得过氧化氢产率如表4所示：
表4
对比例1
选择纯氮化碳材料在光催化制过氧化氢的反应中的应用，纯氮化碳材料的制备方法为：称取1g三聚氰胺置于管式炉中，在空气中以5℃/min的速度升温到550℃，焙烧时间2h，得到碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂；具体的应用过程与实施例6一致。测得对比例1过氧化氢产率9μM，比表面积10.1m2 g-1。
综上所述，对比例1所制得的光催化剂材料，应用到过氧化氢的制备过程中时，其产率比实施例的产率低太多，且其比表面积也较小；由此说明，本发明提供的方案能够解决氮化碳材料的光催化性能不足的问题；同时，由实施例6可知，利用本发明所得光催化剂制备过氧化氢的产率也明显较高。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，其特征在于，由以下步骤制备而成：
S1、常温下，将三聚氰胺、三聚氰酸、巴比妥酸分别溶解在二甲基亚砜溶液中，得到三聚氰胺溶液、三聚氰酸溶液、巴比妥酸溶液；
S2、将三聚氰胺溶液、巴比妥酸溶液和三聚氰酸溶液混合搅拌，在25℃-35℃下进行聚合反应，得到超分子聚合物；
S3、用无水乙醇洗涤超分子聚合物，然后离心、干燥；
S4、将洗涤、干燥后的超分子聚合物置于管式炉中焙烧，得到碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，其特征在于，所述碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂结构为疏松的鸟巢状。
3.根据权利要求1所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，其特征在于，所述S1中，各组分含量分别为：三聚氰胺1g，三聚氰酸1.02g-2g，巴比妥酸0.15g-0.2g，二甲基亚砜50ml-200ml。
4.根据权利要求1所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，其特征在于，所述S2具体为，先将三聚氰胺溶液和巴比妥酸溶液混合搅拌3-5min，再加入三聚氰酸溶液继续搅拌15-25min。
5.根据权利要求1所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，其特征在于，在所述S3中，在离心转速为3000-5000r/min下离心5-10min，然后在60℃下干燥12h。
6.根据权利要求1所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂，其特征在于，所述S4中焙烧温度为以5℃/min的速度升温到550℃，焙烧时间2h，并且在焙烧过程中以60-80ml/min的流速向管式炉中充入氮气。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂在可见光产过氧化氢中的应用，其特征在于，包括以下步骤：将碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂溶解在去离子水中，进行超声分散，然后将溶液转入光催化反应器中，向黑暗条件下的光催化反应器中缓慢通入纯度为99.999％的氧气30min，然后在300W的Xe灯(λ>420nm)条件下进行光催化制过氧化氢的反应。
8.根据权利要求7所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂的应用，其特征在于，所述反应温度控制在20-30℃，反应时间为2-4h。
9.根据权利要求7所述的一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂的应用，其特征在于，所述碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂的添加量为每升去离子水中添加碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂1g-2g。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111664789.7A CN114225957A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111664789.7A CN114225957A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114225957A true CN114225957A (zh) | 2022-03-25 |
Family
ID=80745036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111664789.7A Pending CN114225957A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114225957A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115715989A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-02-28 | 闽江学院 | 羟基官能化双掺杂高结晶度氮化碳及其制备方法和应用 |
| CN116099565A (zh) * | 2022-12-25 | 2023-05-12 | 西北工业大学 | 提高可见光利用率的红色超分子石墨相氮化碳光催化剂及制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170232427A1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-17 | The George Washington University | Doped graphitic carbon nitrides, methods of making and uses of the same |
| CN107262129A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-10-20 | 北京化工大学 | 光合成过氧化氢用碳氮催化剂及其制备方法 |
| CN107321376A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-11-07 | 湖南大学 | 三元共聚氮化碳光催化材料及其制备方法和应用 |
| CN107570190A (zh) * | 2017-07-26 | 2018-01-12 | 湖南大学 | 碳掺杂氮化碳薄膜电极的制备方法 |
| CN110270361A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-24 | 南京润科环境有限公司 | 一种多相碳掺杂g-C3N4复合光催化剂及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111664789.7A patent/CN114225957A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20170232427A1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-08-17 | The George Washington University | Doped graphitic carbon nitrides, methods of making and uses of the same |
| CN107262129A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-10-20 | 北京化工大学 | 光合成过氧化氢用碳氮催化剂及其制备方法 |
| CN107321376A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-11-07 | 湖南大学 | 三元共聚氮化碳光催化材料及其制备方法和应用 |
| CN107570190A (zh) * | 2017-07-26 | 2018-01-12 | 湖南大学 | 碳掺杂氮化碳薄膜电极的制备方法 |
| CN110270361A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-09-24 | 南京润科环境有限公司 | 一种多相碳掺杂g-C3N4复合光催化剂及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ELISA I. GARCÍA‑LÓPEZ等: "Selective oxidation of aromatic alcohols in the presence of C3N4 photocatalysts derived from the polycondensation of melamine, cyanuric and barbituric acids", 《RESEARCH ON CHEMICAL INTERMEDIATES》 * |
| HOSSEIN FATTAHIMOGHADDAM等: "Enhancement in Photocatalytic H2O2 Production over g‑C3N4 Nanostructures: A Collaborative Approach of Nitrogen Deficiency and Supramolecular Precursors", 《ACS SUSTAINABLE CHEM. ENG》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115715989A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-02-28 | 闽江学院 | 羟基官能化双掺杂高结晶度氮化碳及其制备方法和应用 |
| CN115715989B (zh) * | 2022-10-27 | 2024-02-02 | 闽江学院 | 羟基官能化双掺杂高结晶度氮化碳及其制备方法和应用 |
| CN116099565A (zh) * | 2022-12-25 | 2023-05-12 | 西北工业大学 | 提高可见光利用率的红色超分子石墨相氮化碳光催化剂及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114225957A (zh) | 一种碳掺杂超分子聚合氮化碳可见光催化剂及其应用 | |
| CN109999874A (zh) | 一种富氮氮化碳纳米管光催化剂及制备方法和应用 | |
| CN107649168B (zh) | 一种光催化降解水中双酚a的方法及其使用的催化剂 | |
| CN109225198B (zh) | 一种能够高效降解染料及抗生素废水的铋掺杂氧化锡光催化剂的制备方法 | |
| CN115007182B (zh) | 一种钾氧共掺杂石墨相氮化碳光催化剂的制备方法 | |
| CN107855130A (zh) | 一种太阳能固氮光催化剂及其用途和制备方法 | |
| CN109395764A (zh) | 磷掺杂氮化碳的制备方法及其产品和应用 | |
| CN109201115B (zh) | 一种光催化产氢催化剂及其制备方法和用途 | |
| CN113908872A (zh) | 一种双空位石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法 | |
| CN113145138B (zh) | 热响应型复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112110420B (zh) | 一种利用可见光驱动氨基苯酚甲醛树脂催化合成过氧化氢的方法 | |
| CN103191780A (zh) | 一种苯催化氧化合成苯酚的功能化氮化碳光催化剂 | |
| CN113942983A (zh) | 一种共聚合和热诱导相结合的新型氮化碳基材料的制备方法 | |
| CN112316970A (zh) | 一种多缺陷石墨相氮化碳光催化剂的制备方法和应用 | |
| CN114849752A (zh) | 六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108927197B (zh) | 一种高催化性能的g-C3N4的制备方法和用途 | |
| CN112962114B (zh) | 一种光催化全解水/燃料电池一体化系统及制备方法 | |
| CN113680366A (zh) | 一种石墨相氮化碳基复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN112958141A (zh) | 一种含氧g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法和应用 | |
| CN113385210A (zh) | 一种光催化制氢催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN111939957A (zh) | 一种光催化固氮材料多孔氮化碳纳米纤维/石墨烯的制备方法 | |
| CN116393155A (zh) | 碳环掺杂的g-C3N4基面内异质结的制备方法及其应用于光重整纤维素 | |
| CN116173987A (zh) | CdIn2S4/CeO2异质结光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN115999614A (zh) | 一种紫外-可见-近红外光响应的二氧化碳还原光催化剂 | |
| CN112808290B (zh) | 烯醇-酮式共价有机骨架/石墨相氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |