CN116550357A - 一种g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光催化技术领域，公开了一种g‑C3N4纳米片光催化剂的制备方法及应用，利用热聚合法制备g‑C3N4纳米片材料，再将g‑C3N4纳米片分散于含有葡萄糖、HAuCl4和H2PtCl6的水溶液中，通过一步光沉积法得到异质结构Au‑Pt双金属纳米颗粒修饰的g‑C3N4纳米片，其中g‑C3N4纳米片厚度为4～5nm，Au‑Pt颗粒尺寸为1～5nm，表现出优异的光催化葡萄糖重整产氢性能。本发明通过简单的一步光沉积法在g‑C3N4等光催化剂上修饰小尺寸异质结构的Au‑Pt双金属助催化剂，利用Au与Pt之间的协同效应，促进光生电子与空穴的分离，并优化金属助催化剂对H*的吸附强度，从而提升产氢效率。该催化剂可利用各种葡萄糖溶液，包括食品工业排放的含糖废水，进行光催化产氢，摆脱了对高成本牺牲剂的依赖。
Description
技术领域
本发明属于光催化技术领域，尤其涉及一种g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法及应用。
背景技术
近年来，光催化水分解制备清洁燃料H2的技术受到广泛关注。它通过太阳光激发半导体催化剂，产生电子和空穴并用于还原和氧化H2O分子，获得H2和O2。由于被激发的电子和空穴易快速复合，目前光催化分解纯水制H2的效率极低。大部分研究通过添加甲醇、三乙醇胺、Na2S、Na2SO3等牺牲剂消除空穴，提升产H2速率，但该方法以消耗昂贵的牺牲剂为代价，不具备经济性。葡萄糖是自然界分布最广且最为重要的一种单糖，在食品工业中有广泛应用，其产生的废水中也通常含有大量的葡萄糖等糖类，若直接排放，不仅造成资源浪费，还会对环境造成伤害。理论上，葡萄糖具有丰富的羟基，可作为光生空穴的消除剂(即牺牲剂)使用，而含糖的食品工业废水可作为光催化水分解制氢的一种廉价的牺牲剂来源。二维g-C3N4材料因合适的能带间隙(约2.7eV)和导带位置(-1.3eV)，较好的稳定性等优点，前期被用于光催化葡萄糖重整制氢。但大多工作以单金属Pt纳米颗粒作为助催化剂，表现出的产氢活性不高。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有光催化葡萄糖重整制氢技术多以单金属Pt纳米颗粒作为助催化剂，表现出的产氢性能受限。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法及应用，尤其涉及一种异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片光催化剂、制备方法及其在光催化葡萄糖重整产氢领域中的应用。
本发明是这样实现的，一种g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法包括：利用热聚合法制备g-C3N4纳米片材料；将g-C3N4纳米片材料分散于葡萄糖水溶液中，加入Au和Pt的前驱体并进行光沉积处理；经离心、洗涤和干燥得到异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片。
进一步，g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一，g-C3N4纳米片的制备；
步骤二，异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片的制备。
进一步，步骤一中的g-C3N4纳米片的制备包括：
将尿素放入带盖的坩埚中，在马弗炉中以一定的速率加热煅烧并保持一段时间，将得到的粉末研磨成粉末，备用。
进一步，尿素用量为10g，在马弗炉中的升温速率为5℃/min。
进一步，尿素在马弗炉中的煅烧温度为550℃，煅烧时间为2h。
进一步，步骤二中的异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片的制备包括：
将g-C3N4和适量葡萄糖超声分散于一定量去离子水中，并将HAuCl4和H2PtCl6加入混合液中；用氩气吹扫后，密封反应器并用氙灯照射；用无水乙醇和去离子水洗涤并干燥，制得异质结构Au-Pt双金属修饰的g-C3N4纳米片。
进一步，g-C3N4用量为10mg，葡萄糖用量为0.9g，去离子水量为30mL；氙灯功率为300W，照射时间为1h；干燥温度为60℃，干燥时间为4h。
进一步，Au和Pt的负载量为总金属的2wt.％；异质结构Au-Pt双金属修饰的g-C3N4纳米片为Pt2-xAux/CN的样品，其中x＝0，0.5，1，1.5，2。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法制备得到的g-C3N4纳米片光催化剂。
本发明的另一目的在于提供一种所述的g-C3N4纳米片光催化剂在光催化葡萄糖重整产氢领域中的应用，采用Au-Pt双金属异质结构修饰的g-C3N4纳米片进行光催化葡萄糖重整产氢时，对异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片给予外部机械能与光能；其中，外部机械能与光能采用搅拌、氙灯光照。
结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
本发明提供了一种异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法与应用。本发明制备得到的g-C3N4纳米片在采用一步光沉积法修饰异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒后表现出高效的光催化葡萄糖重整产氢性能，在170mW/cm2的氙灯照射下的产氢速率最高可达3180μmol/g/h。
本发明充分利用异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片的光催化性能用于光催化葡萄糖重整产氢。葡萄糖作为生物质衍生物来源广泛，相比传统的甲醇、三乙醇胺等牺牲剂，其存世量大且经济廉价，普遍存在于水果类食品加工的废水中；而光催化反应可由太阳光能、白炽灯等驱动，反应温和。
现有专利1(一种Au-Pt/PtO三元助催化剂痕量负载g-C3N4光催化剂及其制备方法和应用)、专利2(一种用于高效光催化甲烷非氧化偶联反应的Au-Pt共改性氮化碳的制备方法及其应用)和文章1(Photo-induced synthesis of nanostructured Pt-on-Au/g-C3N4composites for visible light photocatalytic hydrogen production.Journal ofMaterials Science,2020,55,15574–15587.)是分布沉积，先利用光沉积法在g-C3N4上负载Au颗粒，离心洗涤干燥后再次利用光沉积法负载Pt颗粒，操作繁琐，所得Au-Pt颗粒尺寸较大(10-25nm)，影响催化活性。现有文章2(Facile photochemical synthesis of Au/Pt/g-C3N4 with plasmon-enhanced photocatalytic activity for antibioticdegradation.ACS Appl.Mater.Interfaces,2015,7,9630–9637)虽采用一步光沉积法，但得到的是单金属Au和Pt颗粒共同修饰的g-C3N4，并未形成异质结构的Au-Pt纳米颗粒。本发明的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法是一步光沉积法，即同时加入Au和Pt的前驱体进行光沉积，直接得到异质结结构的Au-Pt双金属纳米颗粒，操作更加简洁，所得Au-Pt颗粒尺寸更小(1-5nm)。
相较于现有技术，本发明还具有以下优点：
(1)本发明充分利用异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片的光催化性能用于光催化葡萄糖重整产氢，摆脱了在产氢过程中对甲醇、三乙醇胺等高成本的牺牲剂的依赖。同时，驱动光催化反应的所需能量来源广泛，如太阳光、白炽灯等，有效拓宽了其使用范围和场景。
(2)本发明采用的制备工艺简单，通过一步光沉积法在g-C3N4纳米片上直接制备异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒，减少了一半的制备时间和流程，大大提高了制备效率。
(3)本发明采用的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片在170mW/cm2的氙灯照射下的光催化葡萄糖重整制氢速率最高可达3180μmol/g/h。
本发明提供的异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片光催化剂，先通过热聚合法合成氮化碳纳米片，随后利用一步光沉积法在纳米片上负载具有异质结结构的Au-Pt纳米颗粒。本发明制备得到的催化剂具有优秀的电荷分离能力和催化析氢能力，因而表现出很好的光催化葡萄糖重整产氢性能。
基于上述研究背景，本发明通过一步光沉积法制备了异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片光催化剂，并通过Au与Pt之间的协同作用，促进光生电子与空穴的分离，优化金属助催化剂对H*的吸附强度，提升产氢催化活性。
本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白：以葡萄糖为代表的糖类在食品工业中有大量应用，而基于环境保护和资源利用的考虑，富含糖类的废水不宜直接排放。目前，如何高值化利用这些废水中的糖类是一大难题。研究表明，光催化葡萄糖重整是处理含糖废水的一种潜在技术。它以(废水中的)葡萄糖替代甲醇、三乙醇胺等昂贵的牺牲剂，消除半导体受光激发而产生的空穴，从而提升产氢效率。该反应在分解葡萄糖的同时可以产生清洁燃料H2，一举两得。当前，该反应主要以TiO2负载Pt纳米颗粒(即Pt/TiO2)作为光催化剂，但它只能在紫外光照射下工作。Pt/g-C3N4是一类具有可见光响应的新型葡萄糖重整制氢光催化剂，但其产氢性能仍受多方面的限制，其中Pt助催化剂的活性是重要限制因素之一。本发明是首次通过一步光沉积法在g-C3N4表面修饰小尺寸(1～5nm)的异质结构Au-Pt双金属助催化剂，也是首次将这种光催化剂(Au-Pt/g-C3N4)应用于光催化葡萄糖重整制氢反应。受益于异质结构Au-Pt助催化剂更加高效的电子-空穴分离效率，以及对H*的更加适中的吸附强度，所得Au-Pt/g-C3N4的光催化葡萄糖重整产氢性能明显优于Pt/g-C3N4和Au/g-C3N4。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法流程图；
图2是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的XRD图；
图3是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的TEM图和相应的金属粒径分布图；
图4是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的AC-HAADF、EDS-Mapping和HRTEM图；
图5A是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的XPS-Pt4f图谱；
图5B是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的XPS-Au4f图谱；
图6A是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的紫外-可见漫反射光谱(DRS)图；
图6B是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的能带间隙对比图。
图7是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的光电流图；
图8A是本发明实施例2提供的不同组分金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的光催化活性图；
图8B是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的光催化循环稳定性能图；
图8C是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的光催化活性随葡萄糖溶液浓度的变化图；
图8D是本发明实施例2提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的光催化活性随溶液pH值的变化图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法包括以下步骤：
S101，利用热聚合法制备g-C3N4纳米片材料；
S102，将g-C3N4纳米片材料分散于葡萄糖水溶液中，加入Au和Pt的前驱体并进行光沉积处理；
S103，将光沉积产物经离心、洗涤和干燥得到异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片光催化剂。
作为优选实施例，本发明实施例提供的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法具体包括以下步骤：
(1)g-C3N4纳米片的制备
将10g尿素放入带盖的坩埚中，然后在马弗炉中以5℃/min的速率加热至550℃并保持2h，将得到的粉末研磨成粉末以备进一步使用。
(2)异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片的制备
将10mg g-C3N4和0.9g葡萄糖超声分散于30mL去离子水中，并将一定量的HAuCl4和H2PtCl6加入混合液中，以实现2wt.％的总金属负载量(名为Pt2-xAux/CN的样品，其中x＝0，0.5，1，1.5，2)。用氩气吹扫后，密封反应器并用300W氙灯照射1h。用无水乙醇和去离子水洗涤，并在60℃下干燥4h，制得异质结构Au-Pt双金属修饰的g-C3N4纳米片光催化剂。
实施例1：g-C3N4纳米片的合成
将10g尿素放入带盖的坩埚中，然后在马弗炉中以5℃/min的速率加热至550℃并保持2h，将得到的粉末研磨成粉末以备进一步使用。
实施例2：Au-Pt双金属异质结构修饰的g-C3N4纳米片的合成
取实施例1中制备获得的g-C3N4纳米片，进行Au、Pt光沉积：进行五组不同Au、Pt负载量的改性，每组改性反应均在反应瓶中加入0.01g g-C3N4纳米片粉末、30mL去离子水，搅拌分散呈悬浮液；并将一定量的HAuCl4和H2PtCl6加入混合液中，以实现2wt.％的总金属负载量(名为Pt2-xAux/CN的样品，其中x＝0，0.5，1，1.5，2)。用氩气吹扫后，密封反应器并用300W氙灯照射1h。用无水乙醇和去离子水洗涤，并在60℃下干燥4h，制得Pt2-xAux/CN样品。
应用实施例1：光催化葡萄糖重整产氢效果
取实施例1、实施例2中制备得到的各样品0.01g，各加30mL浓度为0.16mmol/L葡萄糖水溶液装入样品瓶中。每个样品瓶在实验之前将持续通入低流量的高纯氩气20min，排出瓶中的空气，然后用300W氙灯(光功率密度为170mW/cm2)引发光催化，催化反应1～3h时间后，用注射器收集100μL气态产物，并注入气相色谱仪(s·sun GC-9860)以检测H2产量；其中，检测结果如表1和图8A所示。
表1检测结果
可以看出，本发明制备得到的Au-Pt双金属助催化剂异质结构修饰的g-C3N4纳米片具有光催化葡萄糖重整产氢效果，且调节Au、Pt的负载量后，发现样品Pt0.5Au1.5/CN，即Au负载量为1.5wt％、Pt负载量为0.5wt％时，光催化性能最佳。
应用实施例2：光催化葡萄糖重整产氢效果
取30mL葡萄糖水溶液(2.0mmol/L)以及0.01g的实施例2制备的Pt0.5Au1.5/CN样品装入样品瓶中，将样品瓶放入搅拌器上并持续通入低流量的高纯氩气20min，排出瓶中的空气，然后用300W氙灯(光功率密度为170mW/cm2)引发光催化，催化反应1～3h时间后，用注射器收集100μL气态产物，并注入气相色谱仪(s·sun GC-9860)以检测H2产量。如图8C所示，计算得到的产氢速率为1668μmol/g/h。
应用实施例3：光催化葡萄糖重整产氢效果
取30mL葡萄糖水溶液(0.16mmol/L)以及0.01g的实施例2制备的Pt0.5Au1.5/CN样品装入样品瓶中，用NaOH溶液调节混合溶液pH值至13，将样品瓶放入搅拌器上并持续通入低流量的高纯氩气20min，排出瓶中的空气，然后用300W氙灯(光功率密度为170mW/cm2)引发光催化，催化反应1～3h时间后，用注射器收集100μL气态产物，并注入气相色谱仪(s·sunGC-9860)以检测H2产量。如图8D所示，计算得到的产氢速率为2370μmol/g/h。
应用实施例4：光催化葡萄糖重整产氢效果
取30mL葡萄糖水溶液(2.0mmol/L)以及0.01g的实施例2制备的Pt0.5Au1.5/CN样品装入样品瓶中，用NaOH溶液调节混合溶液pH值至13，将样品瓶放入搅拌器上并持续通入低流量的高纯氩气20min，排出瓶中的空气，然后用300W氙灯(光功率密度为170mW/cm2)引发光催化，催化反应1～3h时间后，用注射器收集100μL气态产物，并注入气相色谱仪(s·sunGC-9860)以检测H2产量。计算得到的产氢速率为3180μmol/g/h。
应用实施例5
取30mL葡萄糖水溶液(0.16mmol/L)以及0.01g的实施例2制备的Pt0.5Au1.5/CN样品装入样品瓶中，将样品瓶放入搅拌器上并持续通入低流量的高纯氩气20min，排出瓶中的空气，然后用300W氙灯(光功率密度为170mW/cm2)引发光催化，催化反应1～3h时间后，用注射器收集100μL气态产物，并注入气相色谱仪(s·sun GC-9860)以检测H2产量。
同时，回收重复利用样品Pt0.5Au1.5/CN进行以上光催化试验，进行氢气浓度检测，循环实验检测结果如图8B所示。可以看出，Pt0.5Au1.5/CN在几次运行后，产氢速率和初始效率相差不多。
图2为本发明实施例提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的XRD图。
图3为本发明实施例提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的TEM图和相应的金属粒径分布。可以看出金属纳米颗粒均匀地修饰在g-C3N4纳米片的表面，尺寸为1-5nm(2.9±1.5nm)。
图4为本发明实施例提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的AC-HAADF、EDS-mapping和HRTEM图。证实g-C3N4上负载的每个金属颗粒包含Au和Pt两种元素；揭示了g-C3N4上负载的Au-Pt双金属纳米颗粒的微观结构，即若干颗尺寸～1nm的Pt颗粒生长于一颗尺寸～3nm的Au颗粒表面。
图5A～图5B为本发明实施例提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的XPS图。该结果显示在Au-Pt异质结构中，Pt的还原态Pt0的比例相比单金属Pt颗粒更高，而Au的氧化态Au+的比例相比单金属Au颗粒更高，表明电子倾向于从Au流向Pt，提供了Au和Pt之间协同作用的证据。
图6A～图6B为本发明实施例提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的紫外-可见漫反射光谱(DRS)图以及相关的Kubelka-Munk图。结果表明负载金属助催化剂改善了整个可见光范围内的吸收，但g-C3N4的带隙几乎保持不变(结果为2.97～3.02eV)。这意味着金属颗粒的负载不会改变g-C3N4的能带结构。
图7为本发明实施例提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料和Au、Pt单金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的光电流图。该图证明异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒相比Au、Pt单金属纳米颗粒能更好地促进g-C3N4上光生电子与空穴的分离。
图8A～图8D为本发明实施例提供的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片材料的光催化活性与循环稳定性能图。图8A是在pH为7的葡萄糖溶液(0.16mmol/L)中测试所有样品的光催化产氢性能，结果表明Pt0.5Au1.5/CN在5份样品中性能最好，反应速率为904±60μmol/g/h。图8B表明Pt0.5Au1.5/CN样品在5个周期的测试后活性没有显示出太大的下降，表现出良好的稳定性。图8C表明H2产生速率与葡萄糖的浓度高度相关，在pH值为7时，将葡萄糖浓度从0.05mmol/L提高到2.00mmol/L，H2产生速率从631.2μmol/g/h提升至1668μmol/g/h。图8D表明H2产生速率与葡萄糖溶液的pH值高度相关，在0.16mmol/L葡萄糖溶液中将pH值从3增加到13时，H2产生速率从389μmol/g/h提升到2370μmol/g/h。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种g-C3N4纳米片光催化剂及制备方法，其特征在于，g-C3N4纳米片的厚度为4～5nm，表面均匀修饰尺寸1～5nm的异质结构的Au-Pt双金属纳米颗粒，异质结构具体为若干颗尺寸～1nm的Pt颗粒生长于一颗尺寸～3nm的Au颗粒表面。g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法包括：利用热聚合法制备g-C3N4纳米片材料；将g-C3N4纳米片分散于同时含有葡萄糖、HAuCl4和H2PtCl6的水溶液，并进行光沉积处理；经离心、洗涤和干燥得到异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片。
2.如权利要求1所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一，g-C3N4纳米片的制备；
步骤二，异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片的制备。
3.如权利要求2所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤一中的g-C3N4纳米片的制备包括：
将尿素放入带盖的坩埚中，在马弗炉中以一定的速率加热煅烧并保持一段时间，将得到的粉末研磨成粉末，备用。
4.如权利要求3所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，尿素用量为10g，在马弗炉中的升温速率为5℃/min。
5.如权利要求3所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，尿素在马弗炉中的煅烧温度为550℃，煅烧时间为2h。
6.如权利要求2所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，步骤二中的异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片的制备包括：
将g-C3N4和适量葡萄糖超声分散于一定量去离子水中，并将HAuCl4和H2PtCl6加入混合液中；用氩气吹扫后，密封反应器并用氙灯照射；用无水乙醇和去离子水洗涤并干燥，制得异质结构Au-Pt双金属修饰的g-C3N4纳米片。
7.如权利要求6所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，g-C3N4用量为10mg，葡萄糖用量为0.9g，去离子水量为30mL；氙灯功率为300W，照射时间为1h；干燥温度为60℃，干燥时间为4h。
8.如权利要求6所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法，其特征在于，Au和Pt的负载量为总金属的2wt.％；异质结构Au-Pt双金属修饰的g-C3N4纳米片为Pt2-xAux/CN的样品，其中x＝0，0.5，1，1.5，2。
9.一种实施如权利要求1～8任意一项所述的g-C3N4纳米片光催化剂的制备方法制备得到的g-C3N4纳米片光催化剂。
10.一种如权利要求9所述的g-C3N4纳米片光催化剂在光催化葡萄糖重整产氢领域中的应用，其特征在于，采用Au-Pt双金属异质结构修饰的g-C3N4纳米片进行光催化葡萄糖重整产氢时，对异质结构Au-Pt双金属纳米颗粒修饰的g-C3N4纳米片给予外部机械能与光能；其中，外部机械能与光能采用搅拌、氙灯光照。
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