CN114768849B - 一种层状硫掺杂碳氮共聚物的制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种层状硫掺杂碳氮共聚物的制备方法和应用。首先，在常温常压下由1,4‑苯二腈和2,6‑吡啶二甲腈在有机酸催化下合成碳氮共聚物；随后通过单质硫元素与碳氮共聚物在高温下共煅烧合成硫掺杂碳氮共聚物；最后硫掺杂碳氮共聚物在甲醇和丙三醇的混合溶液中冷凝回流形成层状硫掺杂碳氮共聚物。本发明构建的层状硫掺杂碳氮共聚物无金属元素、成本低、合成方法简单可控，对亚甲基蓝、二苯甲酮、醋氨酚等有机污染物具有超过的催化降解性能，同时具有可见光下的产氢性能，可用于环境污染修复以及能源化工等领域。
Description
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体涉及一种层状硫掺杂碳氮共聚物的制备方法和应用。
背景技术
近年来，随着能源与环境危机的加剧，开发高性能光催化剂用于废水中的有机污染降解和光催化产氢被认为是一种有效的解决途径。然而目前的光催化剂大多以金属氧化物半导体或金属氧化物负载的复合材料为主，其光催化性能差、生产成本高而且纳米级的金属颗粒极易在水处理过程中释放到环境中，影响水生生态的健康。
碳氮共聚物是一类由苯环单元和富氮π共轭单元组成的具有规则拓扑结构的聚合物，因其可调节的孔隙结构、合适的带隙和高化学稳定性，在光催化污染降解和分解水产氢方面都具备可开发的潜力。然而，碳氮聚合的生长过程导致碳氮共聚物物极易团聚，阻碍了活性位点的暴露；同时富氮π共轭单元由于对称的电子分布，导致光生电子极易在原位进行复合，这将导致过低光催化效率。因此，要实现工业级的应用，还需对其进行进一步的优化。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种层状硫掺杂碳氮共聚物的制备方法和应用，本发明的层状硫掺杂碳氮共聚物在制备过程中能耗低，污染小，活性高。
为了增加碳氮共聚物的光催化活性位点，本发明采用了一种全新的思路，在原有富氮π共轭单元中引入硫元素，打破原有平衡的电子分布：通过碳氮共聚物与单质硫元素在玛瑙研钵中的混合，最大程度上使得碳氮共聚物与硫单质接触；同时，通过程序升温的方式，使得内部结构破坏，并引入易掺杂的硫元素，提高硫元素在富氮π共轭单元中的掺杂率。
在碳氮共聚物的合成过程中，采用1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈为原料可以在保留原有碳氮共聚物的结构下引入更多的吡啶氮作为硫掺杂的活性位点。
在硫元素掺杂的过程中，采用程序升温的方法，先将温度上升到140～150℃保持1～1.5h，再将温度上升到240～260℃保持20～30min，可以在不破坏碳氮共聚物的情况下使得结构中的氮元素和硫元素发生置换反应，硫元素以共价键的形式被掺杂入碳氮共聚物。
在索式提取加热回流过程中，材料与有机混合溶剂在高温中加热回流，可以最大限度地剥离成层状结构，形成层状碳氮共聚物。
本发明的技术方案如下：
一种层状硫掺杂碳氮共聚物的制备方法，包括如下步骤：
1)将1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈加入到充满氮气的石英玻璃管中充分混合，随后在冰水浴条件下加入三氟甲烷磺酸并充分搅拌2～3h，待溶液形成黄色透明凝胶后在一定温度烘箱内保持10～20min，得到透明固态物质；
2)将通过步骤1)得到的透明固态物质充分研磨后，用甲醇洗涤3～4次，随后转移到真空干燥箱中干燥10～12h；
3)将干燥后的粉末与单质硫元素混合研磨20～30min，将研磨混匀的粉末转移到管式炉中，在氩气氛围保护下，通过程序升温的方式在管式炉中加热煅烧，煅烧完成后待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨20～30min；
4)将通过步骤3)研磨后的粉末转移到索式提取器中，在甲醇和丙三醇混合液中加热到一定温度回流一段时间，经甲醇洗涤，烘干，得到所述的层状硫掺杂碳氮共聚物。
进一步地，步骤1)中的有机单体1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈的物质的量之比为1：1。
进一步地，1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈混合物的总物质的量在三氟甲烷磺酸中的比例控制在2～3mmol/mL。
进一步地，步骤1)中反应在加入三氟甲磺酸后，使反应持续的冰水浴搅拌下进行，温度控制在-2℃～2℃，优选为0℃。
进一步地，步骤1)中黄色透明凝胶在烘箱内进行加热固化，温度控制在60～80℃，优选为75℃。
进一步地，洗涤干燥后的粉末，在玛瑙研钵中与硫单质充分研磨，干燥后粉末与硫单质的质量比为10-50:1。
进一步地，步骤3)中通过程序升温的方式在管式炉中加热煅烧的具体操作过程为管式炉先加热到140～150℃并保持1～1.5h，再升温到240～260℃并保持20～30min。
进一步地，步骤4)中加热回流，温度控制在160～180℃，时间控制在20～24h，加热回流的溶剂选择为甲醇和丙三醇的混合溶剂，体积比为1：1。
上述制备得到的层状硫掺杂碳氮共聚物在有机污染物的光催化降解中的应用，可应用于低浓度有机污染的光催化降解去除，具体的，所述低浓度有机污染物例如：亚甲基蓝、二苯甲酮、醋氨酚。
上述制备得到的层状硫掺杂碳氮共聚物可应用于在无助催化剂情况下的光催化产氢。
制得的层状硫掺杂碳氮共聚物，具有丰富的光催化活性位点，且具有明显的二维层状结构，硫掺杂的位点具有电子富集和自旋极化的特性。
本发明的有益效果在于：提供了一种将非金属元素(例如：硫)引入碳氮共聚物中的方式，使碳氮共聚物具有丰富的光催化位点，作为高活性光催化剂；实施使用中该光催化剂具有以下优势：该光催化剂制备方法绿色环保，成本低廉；且具有更丰富的硫掺杂位点作为污染物光催化降解的高活性位点和产氢位点，同时层状结构增加了材料与污染物的接触面积以及活性位点的暴露；研究发现，该层状硫掺杂碳氮共聚物能以极高速率降解亚甲基蓝、二苯甲酮、醋氨酚以及产生氢气；由于该层状硫掺杂碳氮共聚物同时具备制备简易和高光催化氧化还原的特点，在环境保护和能源生产等领域有很大应用潜能。
附图说明
图1为实施例1制得的层状硫掺杂碳氮共聚物的扫描透射电镜图；
图2为实施例3制得的层状硫掺杂碳氮共聚物的扫描透射电镜图；
图3为实施例6制得的层状硫掺杂碳氮共聚物的扫描透射电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述，以便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，但本发明的保护范围并不限于此，本发明中试剂或材料，若无特殊说明，均为市售产品。
碳氮共聚物的形成过程：通过在低温下，将1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈混合后，采用三氟甲烷磺酸进行酸催化聚合，形成具有丰富吡啶氮位点的共聚物结构，下面各实施例中，均利用该方法实现碳氮共聚物的聚合及吡啶氮的引入，当然，本领域技术人员应当知道，该碳氮共聚物形成的过程只是本发明的优选方式，且各参数可以根据实际需要进行调整；原料可以选择具有吡咯氮的其他有机配体，三氟甲磺酸也可以采用其他有机酸替换。
本发明中的硫元素的引入是在管式炉中采用程序升温法在氩气作为保护气下进行；氩气作为惰性气体可以在高温下保持材料结构的完整，程序升温的第一阶段可以使材料吡咯氮位点的锻炼；第二个阶段可以发生氮元素与硫元素的替换。
本发明中的硫掺杂碳氮共聚物的层状结构是在索式提取中高温回流进行，有机溶剂与材料不断地加热蒸发回流过程中，材料由于π-π堆叠形成的块状结构可以有效被剥离，形成具有层状结构的硫掺杂碳氮共聚物。
具体实施例如下：
实施例1
本实施例中，制备层状硫掺杂碳氮共聚物的具体步骤如下：
(1)将1,4-苯二腈(4mmol)和2,6-吡啶二甲腈(4mmol)加入到25mL充满氮气的石英玻璃管中，在冰水浴中(0℃)条件下充分混合，随后加入三氟甲烷磺酸(3mL)并充分搅拌2.5h；
(2)将形成的黄色透明凝胶在75℃的烘箱中加热15min；
(3)将得到的黄色透明固态用玛瑙研钵研磨成粉末后用甲醇洗涤3次，随后将其转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h；
(4)将干燥后的粉末(50mg)与单质硫粉末(2.5mg)在玛瑙研钵中充分研磨25min后转移到管式炉中，在氩气氛围保护下先加热到145℃保持1.2h，再升温到245℃保持25min，待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨25min；
(5)将研磨后的粉末(50mg)转移到索式提取器中，加入体积比1：1的甲醇和丙三醇混合有机溶剂(100mL)，加热到170℃，回流22h；
(6)将加热回流完的粉末用甲醇洗涤3次，转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h，得到制备的层状硫掺杂碳氮共聚物。
制得的产物的扫描透射电镜图如图1所示，材料具有明显的层状结构，硫掺杂导致材料表明出现明显不同的明暗区域，具有丰富的微孔结构。
实施例2
本实施例中，制备层状硫掺杂碳氮共聚物的具体步骤如下：
(1)将1,4-苯二腈(2mmol)和2,6-吡啶二甲腈(2mmol)加入到25mL充满氮气的石英玻璃管中，在冰水浴中(0℃)条件下充分混合，随后加入三氟甲烷磺酸(2mL)并充分搅拌2.5h；
(2)将形成的黄色透明凝胶在75℃的烘箱中加热15min；
(3)将得到的黄色透明固态用玛瑙研钵研磨成粉末后用甲醇洗涤3次，随后将其转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h；
(4)将干燥后的粉末(50mg)与单质硫粉末(2.5mg)在玛瑙研钵中充分研磨25min后转移到管式炉中，在氩气氛围保护下先加热到145℃保持1.2h，再升温到245℃保持25min，待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨25min；
(5)将研磨后的粉末(50mg)转移到索式提取器中，加入体积比1：1的甲醇和丙三醇混合有机溶剂(100mL)，加热到170℃，回流22h；
(6)将加热回流完的粉末用甲醇洗涤3次，转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h，得到制备的层状硫掺杂碳氮共聚物。
实施例3
本实施例中，制备层状硫掺杂碳氮共聚物的具体步骤如下：
(1)将1,4-苯二腈(4mmol)和2,6-吡啶二甲腈(4mmol)加入到25mL充满氮气的石英玻璃管中，在冰水浴中(0℃)条件下充分混合，随后加入三氟甲烷磺酸(3mL)并充分搅拌2.5h；
(2)将形成的黄色透明凝胶在75℃的烘箱中加热15min；
(3)将得到的黄色透明固态用玛瑙研钵研磨成粉末后用甲醇洗涤3次，随后将其转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h；
(4)将干燥后的粉末(50mg)与单质硫粉末(2.5mg)在玛瑙研钵中充分研磨25min后转移到管式炉中，在氩气氛围保护下先加热到150℃保持1.2h，再升温到250℃保持25min，待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨25min；
(5)将研磨后的粉末(50mg)转移到索式提取器中，加入体积比1：1的甲醇和丙三醇混合有机溶剂(100mL)，加热到170℃，回流22h；
(6)将加热回流完的粉末用甲醇洗涤3次，转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h，得到制备的层状硫掺杂碳氮共聚物。
制得的产物的扫描透射电镜图如图2所示，材料具有明显的层状结构，硫掺杂导致材料表明出现明显不同的明暗区域，具有丰富的微孔结构，孔结构相比与实施例1有所减小。
实施例4
本实施例中，制备层状硫掺杂碳氮共聚物的具体步骤如下：
(1)将1,4-苯二腈(4mmol)和2,6-吡啶二甲腈(4mmol)加入到25mL充满氮气的石英玻璃管中，在冰水浴中(0℃)条件下充分混合，随后加入三氟甲烷磺酸(3mL)并充分搅拌2.5h；
(2)将形成的黄色透明凝胶在75℃的烘箱中加热15min；
(3)将得到的黄色透明固态用玛瑙研钵研磨成粉末后用甲醇洗涤3次，随后将其转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h；
(4)将干燥后的粉末(50mg)与单质硫粉末(2.5mg)在玛瑙研钵中充分研磨25min后转移到管式炉中，在氩气氛围保护下先加热到145℃保持1.2h，再升温到245℃保持25min，待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨25min；
(5)将研磨后的粉末(50mg)转移到索式提取器中，加入体积比1：1的甲醇和丙三醇混合有机溶剂(100mL)，加热到160℃，回流24h；
(6)将加热回流完的粉末用甲醇洗涤3次，转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h，得到制备的层状硫掺杂碳氮共聚物。
实施例5
本实施例中，制备层状硫掺杂碳氮共聚物的具体步骤如下：
(1)将1,4-苯二腈(4mmol)和2,6-吡啶二甲腈(4mmol)加入到25mL充满氮气的石英玻璃管中,在冰水浴中(0℃)条件下充分混合，随后加入三氟甲烷磺酸(3mL)并充分搅拌2.5h；
(2)将形成的黄色透明凝胶在80℃的烘箱中加热20min；
(3)将得到的黄色透明固态用玛瑙研钵研磨成粉末后用甲醇洗涤3次，随后将其转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h；
(4)将干燥后的粉末(50mg)与单质硫粉末(2.5mg)在玛瑙研钵中充分研磨25min后转移到管式炉中，在氩气氛围保护下先加热到145℃保持1.2h，再升温到245℃保持25min，待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨25min；
(5)将研磨后的粉末(50mg)转移到索式提取器中，加入体积比1：1的甲醇和丙三醇混合有机溶剂(100mL)，加热到170℃，回流22h；
(6)将加热回流完的粉末用甲醇洗涤3次，转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h，得到制备的层状硫掺杂碳氮共聚物。
实施例6
本实施例中，制备层状硫掺杂碳氮共聚物的具体步骤如下：
(1)将1,4-苯二腈(4mmol)和2,6-吡啶二甲腈(4mmol)加入到25mL充满氮气的石英玻璃管中,在冰水浴中(0℃)条件下充分混合，随后加入三氟甲烷磺酸(3mL)并充分搅拌2.5h；
(2)将形成的黄色透明凝胶在75℃的烘箱中加热15min；
(3)将得到的黄色透明固态用玛瑙研钵研磨成粉末后用甲醇洗涤3次，随后将其转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h；
(4)将干燥后的粉末(50mg)与单质硫粉末(5mg)在玛瑙研钵中充分研磨25min后转移到管式炉中，在氩气氛围保护下先加热到145℃保持1.2h，再升温到245℃保持25min，待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨25min；
(5)将研磨后的粉末(50mg)转移到索式提取器中，加入体积比1：1的甲醇和丙三醇混合有机溶剂(100mL)，加热到170℃，回流22h；
(6)将加热回流完的粉末用甲醇洗涤3次，转移到80℃的真空干燥箱中干燥12h，得到制备的层状硫掺杂碳氮共聚物。
制得的产物的扫描透射电镜图如图3所示，材料具有明显的层状结构，硫掺杂导致材料表明出现明显不用的明暗区域，具有明显的微孔结构，空隙分布相对于实施例1有所减少。
应用实例1
利用实施例1～6所得的层状硫掺杂碳氮共聚物在氙灯照射下分别对亚甲基蓝(MB)进行吸附光催化转化试验。
实验条件为：每组实验分别量取200mL浓度为0.01mmol/L的亚甲基蓝(MB)水溶液于光反应器中，分别加入5mg通过实施例1-6制备得到的层状硫掺杂碳氮共聚物材料，于暗处磁力搅拌30min达到吸附-脱附平衡，然后打开氙灯进行光催化降解反应，定时取样并用高效液相色谱对溶液中的MB浓度进行检测。
应用实例2
利用实施例1～6所得的层状硫掺杂碳氮共聚物在氙灯照射下分别对二苯甲酮(BP)进行吸附光催化转化试验。
实验条件为：每组实验分别量取200mL浓度为0.01mmol/L的二苯甲酮(BP)水溶液于光反应器中，分别加入5mg通过实施例1-6制备得到的层状硫掺杂碳氮共聚物材料，于暗处磁力搅拌30min达到吸附-脱附平衡，然后打开氙灯进行光催化降解反应，定时取样并用高效液相色谱对溶液中的BP浓度进行检测。
应用实例3
利用实施例1～6所得的层状硫掺杂碳氮共聚物在氙灯照射下分别对醋氨酚(PC)进行吸附光催化转化试验。
实验条件为：每组实验分别量取200mL浓度为0.01mmol/L的醋氨酚(PC)水溶液于光反应器中，分别加入5mg通过实施例1-6制备得到的层状硫掺杂碳氮共聚物材料，于暗处磁力搅拌30min达到吸附-脱附平衡，然后打开氙灯进行光催化降解反应，定时取样并用高效液相色谱对溶液中的PC浓度进行检测。
应用实例4
利用实施例1～6所得的层状硫掺杂碳氮共聚物在氙灯照射下进行光催化产氢试验。
实验条件为：每组实验分别量取100mL水溶液于光反应器中，然后分别加入10mg通过实施例1-6制备得到的层状硫掺杂碳氮共聚物材料，加入15mL甲醇溶剂，然后再超声清洗器中超声30min分散材料与溶剂。随后至于氙灯下，打开电源进行光催化氢气产生反应，定时取样并用高效气相色谱对反应器中产生的氢气浓度进行检测。
不同实施例制备的层状硫掺杂碳氮共聚物对亚甲基蓝(MB)、二苯甲酮(BP)和醋氨酚(PC)进行光催化降解反应2h后，反应结果如表1所示，从表1可以看出，实施例1-6制备的层状硫掺杂碳氮共聚物，对亚甲基蓝(MB)、二苯甲酮(BP)和醋氨酚(PC)均具有极高的光催化降解速率，其中各实施例对MB具有最高的光催化降解效率。
实施例1中，1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈的物质的量分别为4mmol；有机原料在三氟甲磺酸中的浓度为2.67mmol/mL；程序升温过程中第一阶段的温度为145℃，第二阶段的温度为245℃；材料与单质硫粉末与的混合比为20：1；回流温度为170℃，时间为22h时，所合成的层状硫掺杂碳氮共聚物对MB、BP和PC达到最高的降解效率，光辐射2h后MB、BP和PC的降解率分别为94.5％、89.7％和85.3％。
对比实施例1与实施例2的制备过程，控制有机配体在三氟甲烷磺酸中的浓度在2.67mmol/L时，所合成的层状硫掺杂碳氮共聚物对污染物具有更高的光催化效率。
对比实施例1与实施例3的制备过程，程序升温过程中第一阶段的温度控制在145℃，第二阶段的温度控制在245℃，所合成的层状硫掺杂碳氮共聚物对污染物具有更高的光催化效率。
对比实施例1与实施例4的制备过程，加热回流的温度控制在170℃，回流时间控制在22h，所合成的层状硫掺杂碳氮共聚物对污染物具有更高的光催化效率。
对比实施例1与实施例5的制备过程，烘箱中固化的温度控制在75℃，所合成的层状硫掺杂碳氮共聚物对污染物具有更高的光催化效率。
对比实施例1与实施例6的制备过程，材料与硫单质的混合比为20：1时，所合成的层状硫掺杂碳氮共聚物对污染物具有更高的光催化效率。
表1不同实施例制备的层状硫掺杂碳氮共聚物对污染物光辐射2h后降解率(％)
| 污染物名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 |
| MB | 94.5％ | 92.3％ | 89.6％ | 85.3 | 90.2％ | 91.4％ |
| BP | 89.7％ | 85.4％ | 82.6％ | 79.3％ | 84.5％ | 85.0％ |
| PC | 85.3％ | 82.3％ | 79.8％ | 78.0％ | 82.6％ | 83.2％ |
不同实施例制备的层状硫掺杂碳氮共聚物通过氙灯光照进行分解水产氢反应，反应结果如表2所示。
从表2可以看出，实施例1-6制备的层状硫掺杂碳氮共聚物，都具有较高的光催化产生速率，其中实施例1的产氢速率最高，达到550.5μmol/g/h。
表2.不同实施例制备的层状硫掺杂碳氮共聚物光催化产氢速率(μmol/g/h)
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | |
| 产氢速率 | 550.5 | 521.3 | 532.8 | 499.0 | 518.2 | 482.9 |
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。例如，尽管上述实施例中，制备过程中的原料为1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈，但并不意味着其必须采用1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈，只要能够选择带有氰基基团并有一定的吡啶氮成分的物质，两者可以聚合产生碳氮共聚物，都能实现本发明的效果。再例如，上述实施例仅列出了，单质硫粉末与材料的混合比为20：1和10：1的情况，但经过试验，在该范围前后进行调整，例如单质硫粉末与材料的混合比为30：1、40：1，甚至50：1，其也能够实现本发明的技术效果。还例如，尽管上述实施例中使用的采用甲醇和丙三醇作为加热回流的溶剂，但并不意味着只能使用甲醇和丙三醇的混合溶剂才能实现本发明的效果，采用具有极性的有机溶剂，通过一定的配比，都能实现本发明的效果。
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。
Claims (7)
1.一种层状硫掺杂碳氮共聚物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈加入到充满氮气的石英玻璃管中充分混合，随后在冰水浴条件下加入三氟甲烷磺酸并充分搅拌2~3h，待溶液形成黄色透明凝胶后在一定温度烘箱内保持10~20min，得到透明固态物质；
2）将通过步骤1）得到的透明固态物质充分研磨后，用甲醇洗涤3~4次，随后转移到真空干燥箱中干燥10~12h；
3）将干燥后的粉末与单质硫元素研磨20~30min，干燥后粉末与硫单质的质量比为10-50:1，将研磨混匀的粉末转移到管式炉中，在氩气氛围保护下，通过程序升温的方式在管式炉中加热煅烧，具体操作过程为管式炉先加热到140~150 ℃并保持1~1.5h，再升温到240~260 ℃并保持20~30min，煅烧完成后待自然冷却后再次用玛瑙研钵研磨20~30min；
4）将通过步骤3）研磨后的粉末转移到索式提取器中，在甲醇和丙三醇混合液中加热到一定温度回流一段时间，经甲醇洗涤，烘干，得到所述的层状硫掺杂碳氮共聚物；
步骤1）中的有机单体1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈的物质的量之比为1：1。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，1,4-苯二腈和2,6-吡啶二甲腈混合物的总物质的量在三氟甲烷磺酸中的比例控制在2~3 mmol/mL。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1）中反应在加入三氟甲磺酸后，使反应持续的冰水浴搅拌下进行，温度控制在-2 ℃ ~ 2 ℃。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤1）中黄色透明凝胶在烘箱内进行加热固化，温度控制在60~80 ℃。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤4）中加热回流，温度控制在160~180℃，时间控制在20~24h，加热回流的溶剂选择为甲醇和丙三醇的混合溶剂，体积比为1：1。
6.一种如权利要求1所述的层状硫掺杂碳氮共聚物在有机污染物的光催化降解中的应用。
7.一种如权利要求1所述的层状硫掺杂碳氮共聚物在光催化产氢中的应用，其特征在于，无需添加贵金属助催化剂。
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