CN116020514B - 一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用 - Google Patents
一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116020514B CN116020514B CN202310005937.7A CN202310005937A CN116020514B CN 116020514 B CN116020514 B CN 116020514B CN 202310005937 A CN202310005937 A CN 202310005937A CN 116020514 B CN116020514 B CN 116020514B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heterojunction
- nanofiber
- photocatalyst
- tungsten source
- aluminum foil
- 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.)
- Active
Links
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims abstract description 25
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000010041 electrostatic spinning Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 8
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims description 7
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H tungsten hexachloride Chemical group Cl[W](Cl)(Cl)(Cl)(Cl)Cl KPGXUAIFQMJJFB-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QWMFKVNJIYNWII-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-(2,5-dimethylpyrrol-1-yl)pyridine Chemical compound CC1=CC=C(C)N1C1=CC=C(Br)C=N1 QWMFKVNJIYNWII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010531 catalytic reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种W18O49/C/g‑C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用，属于光催化分解水技术领域。W18O49/C/g‑C3N4异质结纳米纤维光催化剂的制备方法是首先将钨源和聚丙烯腈溶于N,N‑二甲基甲酰胺中，然后将得到的均匀、透明溶液进行静电纺丝，得到的PAN/钨源纳米纤维网毡，最后将富氮前驱体和PAN/钨源纳米纤维网毡置于封闭瓷舟中进行煅烧，从而获得目标产物。W18O49/C/g‑C3N4异质结纳米纤维作为析氢光催化剂，构建Z型光催化分解水反应体系活性高，稳定性强，具有良好的光吸收特性，极大地提高了现在Z型异质结对于太阳能的利用率。
Description
技术领域
本发明属于光催化分解水技术领域，具体涉及一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用。
背景技术
双碳战略背景下，航空航天、交通、建筑、生产化工等领域都需要依靠氢能实现深度脱碳，目前工业用氢主要采用化石资源排碳制取，氢能绿色制取技术对实现氢能双碳战略具有重要意义。太阳能光催化分解水制氢技术，可以以清洁、高效、低成本和大规模的方式转化储存太阳能，已成为能源研究领域最重要的学科之一。
蓝色氧化钨(W18O49)是一种带隙为3.0eV的氧化钨，由于其表面富含氧空位，在可见光和近红外区都表现出强烈的LSPR吸收。但是单组分载流子复合严重，所以氧化钨单独使用效率较低。W18O49和g-C3N4之间匹配的能带结构使它们可由紫外光激发Z型异质结构，当光照射这种Z型异质结光催化剂时，蓝色氧化钨(W18O49)会被激发产生“热电子”注入协同光催化效应。由于g-C3N4具有丰富的产氢活性位点和高电子迁移率，有助于质子还原的光催化反应。显然，W18O49/g-C3N4二元异质结构的构建可以弥补W18O49在可见光区的光吸收，从而获得全太阳光谱吸收。因此，Z型W18O49/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂可实现几乎全光谱驱动的光催化析氢反应。
在异质结两组分材料界面引入无定形碳，可有利于界面处载流子Z型异质结复合过程，从而进一步提升材料光催化活性。传统纳米颗粒材料，表面能高，在液相催化反应中易团聚，且纳米颗粒材料在液相催化反应后，悬浮在溶液中，难以分离回收。纳米纤维材料具有超长的一维结构，在液相反应中不易团聚，其纤维网毡可实现液相反应后的高效分离和回收。因此W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维是一种具有良好开发前景的光催化剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种Z型光催化分解水反应体系，可以实现光照下分解水制备氢气的目标。
本发明采用的技术方案为：
一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，制备方法包括如下步骤：
1)将钨源和聚丙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中，得到均匀、透明的溶液；
2)将均匀、透明的溶液进行静电纺丝，得到PAN/钨源纳米纤维网毡；
3)将富氮前驱体和PAN/钨源纳米纤维网毡置于封闭瓷舟中进行煅烧，获得目标产物W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂。
进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的步骤1)包括如下步骤：将钨源溶于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌30min至完全溶解，再加入聚丙烯腈粉末，在室温下继续搅拌12h，得到均匀、透明的溶液。
更进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的钨源为六氯化钨、二水合钨酸钠和金属钨中的任意一种。
进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的步骤2)包括如下步骤：将均匀、透明的溶液注入注射器中，进行静电纺丝，注射器针尖与收集器之间的距离为15cm，10h后在铝箔上收集到致密的PAN/钨源纳米纤维网毡。
更进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的静电纺丝施加电压为12kV。
进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的步骤3)包括如下步骤：将富氮前驱体均匀分布在瓷舟底部，将一块多孔铝箔作为支架置于富氮前驱体上层，多孔铝箔与富氮前驱体距离为8mm，将PAN/钨源纳米纤维网毡放在多孔铝箔上，瓷舟用两层铝箔纸密封，然后转移到马弗炉中进行煅烧，待自然冷却后，即可获得目标产物W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂。
更进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的富氮前驱体为单氰胺、双氰胺、三聚氰胺、尿素和硫脲中的任意一种或两种及以上的组合。
更进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的煅烧条件为：以5℃/min的加热速率，并在550℃下保持2h。
进一步的，上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，所述的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂中，W18O49和g-C3N4物质的量比为1:1。
上述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂在光催化分解水析氢中的应用。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供了一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂的制备方法，首先利用静电纺丝技术制备PAN/钨源纳米纤维网毡，然后将富氮前驱体均匀分布在瓷舟底部，将一块多孔铝箔作为支架置于富氮前驱体上层，将PAN/钨源纳米纤维网毡放在多孔铝箔上，方舟用两层铝箔纸密封，转移到马弗炉中煅烧，此时封闭瓷舟内气氛为富氮前驱体受热分解所产生的氮气、氨气等还原性气体，在还原性气氛下，钨源(六氯化钨、二水合钨酸钠或金属钨)受热变为W18O49，PAN受热变为无定形碳。整个制备过程操作简单，可控性强，重复性好，适合大规模生产。
2、本发明中的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维中W18O49:g-C3N4比例可调，有利于反应活性的调控。
3、本发明的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维可吸收紫外光-可见光-红外光，具有良好的光吸收特性，有利于提升太阳能的利用率。
4、本发明的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光生载流子为Z型转移机理，无定形碳作为异质界面处电子传输媒介，实现了光生载流子的高效分离，光生电子相比与传统的II型异质结具有更强的光催化还原能力，其分解水产氢效率可达2767.12μmol/h。
5、本发明的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂结构新颖，光催化分解水性能优异，纤维网毡结构具有良好的分离回收特性，能在一定程度上避免使用后对环境的污染，使其能够广泛用于光催化分解水领域。
附图说明
图1为实施例1制备的C/W18O49纳米纤维催化剂、实施例2制备的C/g-C3N4纳米纤维催化剂和实施例3制备的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂的XRD图。
图2为实施例1制备的C/W18O49纳米纤维催化剂、实施例2制备的C/g-C3N4纳米纤维催化剂和实施例3制备的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂的光催化析氢活性对比示意图。
具体实施方式
实施例1 C/W18O49纳米纤维催化剂的制备方法
1)首先将0.5g六氯化钨(WCl6)溶于8mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌30min至完全溶解，再加入0.65g聚丙烯腈(PAN)粉末，在室温下连续搅拌12h，得到均匀、透明的溶液；
2)将得到的均匀、透明的溶液注入注射器中，进行静电纺丝，施加电压为12kV，注射器针尖与收集器之间的距离为15cm，10h后在铝箔上收集到致密的PAN/WCl6纳米纤维网毡；
3)将得到的PAN/WCl6纳米纤维网毡放在瓷舟里，瓷舟用两层铝箔纸密封，然后转移到管式炉中并通氮气，以5℃/min的加热速率煅烧，在550℃下保持2小时，待到自然冷却后，得到C/W18O49纳米纤维催化剂。
实施例2 C/g-C3N4纳米纤维催化剂的制备
将2.0g三聚氰胺均匀分布在瓷舟底部，瓷舟用两层铝箔纸密封，然后转移到马弗炉中以5℃/min的加热速率煅烧，并在550℃下保持2小时，待自然冷却后，得到C/g-C3N4纳米纤维催化剂。
实施例3 W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂的制备
1)首先将0.5g六氯化钨(WCl6)溶于8mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，搅拌30min至完全溶解，再加入0.65g聚丙烯腈(PAN)粉末，在室温下连续搅拌12h，得到均匀、透明的溶液；
2)将得到的均匀、透明的溶液注入注射器中，进行静电纺丝，施加电压为12kV，注射器针尖与收集器之间的距离为15cm，10h后在铝箔上收集到致密的PAN/WCl6纳米纤维网毡；
3)将2.0g三聚氰胺均匀分布在瓷舟底部，将一块多孔铝箔作为支架置于三聚氰胺上层，多孔铝箔与三聚氰胺距离为8mm，将PAN/WCl6纳米纤维网毡放在多孔铝箔上，瓷舟用两层铝箔纸密封，然后转移到马弗炉中以5℃/min的加热速率煅烧，此时封闭瓷舟内气氛为三聚氰胺受热分解所产生的氮气、氨气等还原性气体，在还原性气氛下，在550℃下保持2小时，待自然冷却后，即可获得目标产物W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂。
图1为实施例1制备的C/W18O49纳米纤维催化剂、实施例2制备的C/g-C3N4纳米纤维催化剂和实施例3制备的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂的XRD图。从图1可以看到，C/g-C3N4具有两个特征峰分别位于13.2°和27.4°，对应石墨相g-C3N4(XRD标准卡JCPDSNO.85-1726)；C/W18O49上出现的特征峰对应单斜W18O49(XRD标准卡JCPDS NO.05-0392)；W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂中可以观察到g-C3N4和W18O49的特征峰，表明W18O49/C/g-C3N4三元异质结纳米纤维光催化剂成功制备。
实施例4 W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂在可见光照射下分解水析氢中的应用
1)常温常压条件下，将实施例3制备的20mg W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂放入18mL去离子水、2mL三乙醇胺和15μL氯铂酸的混合溶液中，置于反应器中；以50mL/min的速率向容器中通入氩气30min，以除去空气；在可见光照射下，每隔15min抽取反应器内的气体1000μL，利用气相色谱仪对收集的催化产物进行定性定量分析，测定产氢效率。
2)按照步骤1)操作，除了将实施例3制备的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂分别替换为实施例1制备的C/W18O49纳米纤维催化剂和实施例2制备的C/g-C3N4纳米纤维催化剂，其他条件均不变，分别取其气体，测定产氢效率。
图2为氢气含量与光照时间的关系图，抽取的气体通过气相色谱仪测量其峰面积，之后通过计算转换成其物质的量，如图2所示，120分钟时，C/W18O49纳米纤维催化剂的H2产率为5.60μmol/h，C/g-C3N4纳米纤维催化剂的H2产率为333.61μmol/h，其活性都较低；W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂的H2产率为2767.12μmol/h，较C/W18O49纳米纤维催化剂和C/g-C3N纳米纤维催化剂有很大的提升，表明Z型异质结具有较强的氧化还原能力。
Claims (7)
1.一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，其特征在于，制备方法包括如下步骤：
1）将钨源和聚丙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺中，得到均匀、透明的溶液；
2）将均匀、透明的溶液进行静电纺丝，得到PAN/钨源纳米纤维网毡；
3）将富氮前驱体均匀分布在瓷舟底部，将一块多孔铝箔作为支架置于富氮前驱体上层，多孔铝箔与富氮前驱体距离为8 mm，将PAN/钨源纳米纤维网毡放在多孔铝箔上，瓷舟用两层铝箔纸密封，然后转移到马弗炉中进行煅烧，待自然冷却后，即可获得目标产物W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂；
所述的钨源为六氯化钨或二水合钨酸钠；
所述的富氮前驱体为单氰胺、双氰胺、三聚氰胺、尿素和硫脲中的任意一种或两种及以上的组合。
2. 根据权利要求1所述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，其特征在于，所述的步骤1）包括如下步骤：将钨源溶于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌30 min至完全溶解，再加入聚丙烯腈粉末，在室温下继续搅拌12 h，得到均匀、透明的溶液。
3. 根据权利要求1所述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，其特征在于，所述的步骤2）包括如下步骤：将均匀、透明的溶液注入注射器中，进行静电纺丝，注射器针尖与收集器之间的距离为15 cm，10 h后在铝箔上收集到致密的PAN/钨源纳米纤维网毡。
4. 根据权利要求3所述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，其特征在于，所述的静电纺丝施加电压为12 kV。
5.根据权利要求1所述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，其特征在于，所述的煅烧条件为：以5℃/min的加热速率，并在550℃下保持2h。
6.根据权利要求1所述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂，其特征在于，所述的W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂中，W18O49和g-C3N4物质的量比为1:1。
7.权利要求1所述的一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂在光催化分解水析氢中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310005937.7A CN116020514B (zh) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | 一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310005937.7A CN116020514B (zh) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | 一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116020514A CN116020514A (zh) | 2023-04-28 |
| CN116020514B true CN116020514B (zh) | 2023-12-29 |
Family
ID=86078929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310005937.7A Active CN116020514B (zh) | 2023-01-04 | 2023-01-04 | 一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116020514B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116809107A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-09-29 | 辽宁大学 | 一种ZnWO4/g-C3N4异质结构纳米纤维催化剂及其制备方法与应用 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105032467A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-11 | 宁波工程学院 | 一种高纯度wo3/c3n4复合介孔纳米带光电催化剂 |
| CN111437867A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-07-24 | 陕西科技大学 | 一种含钨氧化物的复合光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN112537783A (zh) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种W18O49修饰的g-C3N4材料在光催化固氮中的应用 |
| CN113134378A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-20 | 沈阳化工大学 | 一种W18O49/g-C3N4/RGO半导体光催化剂制备方法 |
| CN113289665A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-08-24 | 淮北师范大学 | 一种异质结光催化剂及其制备方法 |
| CN113976164A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-01-28 | 辽宁石油化工大学 | 产氢类石墨相氮化碳光催化剂的制备方法 |
-
2023
- 2023-01-04 CN CN202310005937.7A patent/CN116020514B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105032467A (zh) * | 2015-07-22 | 2015-11-11 | 宁波工程学院 | 一种高纯度wo3/c3n4复合介孔纳米带光电催化剂 |
| CN112537783A (zh) * | 2019-09-23 | 2021-03-23 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种W18O49修饰的g-C3N4材料在光催化固氮中的应用 |
| CN111437867A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-07-24 | 陕西科技大学 | 一种含钨氧化物的复合光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN113134378A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-07-20 | 沈阳化工大学 | 一种W18O49/g-C3N4/RGO半导体光催化剂制备方法 |
| CN113289665A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-08-24 | 淮北师范大学 | 一种异质结光催化剂及其制备方法 |
| CN113976164A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-01-28 | 辽宁石油化工大学 | 产氢类石墨相氮化碳光催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| "Adsorption and Visible Light Photocatalytic Degradation of Electrospun PAN@W18O49 Nanofibers";MA Yuying et al.;《Chemical Research in Chinese Universities》;第37卷;第428-435页 * |
| "Direct evidence of IR-driven hot electron transfer in metal-free plasmonic W18O49/Carbon heterostructures for enhanced catalytic H2 production";Na Lu et al.;《Applied Catalysis B: Environmental》;第233卷;第19-25页 * |
| "Facile synthesis of high quality Z-scheme W18O49 nanowire-g-C3N4 photocatalyst for the enhanced visible light-driven photocatalytic hydrogen evolution";Jinhong Zhang et al.;《Journal of Alloys and Compounds》;第764卷;第1-9页 * |
| "WO3 Fibers/g-C3N4 Z-Scheme Heterostructure Photocatalysts for Simultaneous Oxidation/Reduction of Phenol/Cr (VI) in Aquatic Media";Feidias Bairamis et al.;《Catalysts》;第11卷(第792期);第1-13页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116020514A (zh) | 2023-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109092343B (zh) | 一种可见光响应型g-C3N4/BiVO4异质结材料的制备方法及其应用 | |
| CN106669759A (zh) | 磷硫共掺杂石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108262054A (zh) | 一种钒酸银/多孔氮化碳异质结复合光催化剂的制备方法 | |
| CN111545235A (zh) | 一种2D/2Dg-C3N4CoAl-LDH产氢异质结材料及其制备方法与应用 | |
| CN110975886B (zh) | 一种多孔二维硫化锌镉纳米片及其制备方法和应用 | |
| CN107837817A (zh) | 一种碳点/氮化碳/二氧化钛复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN105396606A (zh) | 一种氧化铈/石墨烯量子点/类石墨烯相氮化碳复合光催化材料及其制备方法 | |
| CN116020514B (zh) | 一种W18O49/C/g-C3N4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN112076777B (zh) | 一种用于co2还原的光催化剂及其制备方法 | |
| CN106391085A (zh) | 一种二硫化镍空心微球/氮化碳复合光催化剂的制备方法 | |
| CN111705419B (zh) | 一种负载金属掺杂氮化碳的石墨烯基柔性无纺布及其制备方法和应用 | |
| CN113086955A (zh) | 光催化固氮的碳缺陷型氮化碳材料的制备方法 | |
| CN112023974B (zh) | 一种P-CeO2/g-C3N4异质结材料及其制备方法和应用 | |
| CN105664922A (zh) | 碳修饰TiO2/WO3复合纳米纤维光催化剂、制备方法及应用 | |
| CN112473712A (zh) | 采用不同气氛处理的CeO2/g-C3N4异质结材料及其制备方法和应用 | |
| CN108565469B (zh) | 一种钴-氮掺杂碳复合材料及其制备方法 | |
| CN113443612A (zh) | 一种硫掺杂石墨相氮化碳微管的制备方法 | |
| CN112495412A (zh) | 一种多孔薄层石墨相氮化碳及制备方法和应用 | |
| CN110721726A (zh) | 一种CdS-g-C3N4负载纳米TiO2的光催化产氢复合催化剂及其制法 | |
| 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 | |
| CN116020496B (zh) | 具有分立结构的BiOI/Zn2TiO4异质结纳米纤维光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN116689006A (zh) | 一种氮化碳纳米片复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN112264045B (zh) | 一维氧化铟/硫化铟复合半导体纳米纤维的一步合成方法 | |
| CN116173987A (zh) | CdIn2S4/CeO2异质结光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN113697783B (zh) | 一种多孔g-C3N4纳米薄片的制备方法及其应用 |
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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240621 Address after: No. 10-1, No.7 Road, Shenyang Economic and Technological Development Zone, Liaoning Province, 110000 Patentee after: Liaoning Sibaoda Energy Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 110000 58 Shenbei New Area Road South, Shenyang, Liaoning. Patentee before: LIAONING University Country or region before: China |