KR101743945B1 - 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법 - Google Patents

광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101743945B1
KR101743945B1 KR1020160012381A KR20160012381A KR101743945B1 KR 101743945 B1 KR101743945 B1 KR 101743945B1 KR 1020160012381 A KR1020160012381 A KR 1020160012381A KR 20160012381 A KR20160012381 A KR 20160012381A KR 101743945 B1 KR101743945 B1 KR 101743945B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
photocatalyst
hydrogen peroxide
carbon nitride
phosphate
Prior art date
Application number
KR1020160012381A
Other languages
English (en)
Inventor
최원용
문건희
Original Assignee
포항공과대학교 산학협력단
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 포항공과대학교 산학협력단 filed Critical 포항공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020160012381A priority Critical patent/KR101743945B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101743945B1 publication Critical patent/KR101743945B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B01J35/004—
    • 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
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • 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
    • B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234—Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0255—Phosphorus containing compounds
    • B01J31/0257—Phosphorus acids or phosphorus acid esters
    • 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
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0018—Addition of a binding agent or of material, later completely removed among others as result of heat treatment, leaching or washing,(e.g. forming of pores; protective layer, desintegrating by heat)
    • 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

본 발명은 탄소질화물(C3N4); 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 K+, NH4 +, Li+, Na+ 및 H+ 중에서 선택된 1종 이상의 양이온; 및 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 인산 모노에스테르기(phosphate monoester group), 오르토인산기(orthophosphate group), 인산 다이에스테르기(phosphate diester group), 피로인산기(pyrophosphate group), 폴리인산기(polyphosphate group), 황산기(sulfate group) 및 탄산기(carbonate group) 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 광촉매에 관한 것이다. 본 발명의 광촉매는 탄소질화물, 알칼리 금속 양이온 및 다종의 인산기 음이온을 포함하여 독성 물질을 포함하지 않아 친환경적이고, 귀금속을 포함하지 않아 경제적이며, 장시간 안정하고 과산화수소 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이와 같은 광촉매를 이용하여 가시광 조사 하에서도 과산화수소를 생성할 수 있다.

Description

광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법{PHOTOCATALYST, METHOD FOR PREPARING SAME AND METHOD FOR PRODUCING HYDROGEN PEROXIDE USING SAME}
본 발명은 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소질화물, 알칼리 금속 양이온 및 다종의 인산기 음이온을 포함하는 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법에 관한 것이다.
과산화수소(H2O2)는 물과 산소로부터 생성되는 반응생성물로서, 친환경적인 산화제이고 유기합성, 환경정화, 살균, 액체추진제 등에 광범위하게 활용되고 있다.
과산화수소는 일반적으로 2-에틸-9,10-디하이드록시안트라센(2-ethly-9,10-dihydroxyanthracene)의 산화 및 2-에틸안트라퀴논(2-ethylanthraquinone)의 수소화의 순차적 반응에 의해 제조되고 있다. 그러나, 이 방법은 수소가스, 유기용매 및 높은 에너지가 필요하므로 비경제적일 뿐만 아니라 친환경적인 방법이라 할 수 없다.
이에 비하여, 광촉매 반응을 이용한 과산화수소 생산은 오로지 물, 산소 및 광만을 필요하기 때문에 친환경적일 뿐만 아니라 미래지향적인 기술이라 할 수 있다. 일반적으로 광촉매 반응의 율속단계에 해당하는 산소환원반응으로부터 생성되는 과산화수소는 생성속도가 느릴 뿐만 아니라, 생성과 동시에 광촉매 표면에서 분해가 일어나기 때문에 다량의 과산화수소를 얻기 위해서는 조촉매 담지, 표면 안정제 도입, 전하 전달 매개체 첨가 등은 필수적이라 할 수 있다. 예를 들어, 이산화티탄계 광촉매 시스템에서 과산화수소의 생성을 극대화하기 위해 (i)플로오르화에 의한 표면 보호, (ii)조촉매로서 금나노입자 또는 그래핀 담지, (iii)전하 전달 매개체(Cu2+) 첨가, (iv)전자 공여체로서 벤질 알코올 사용 등이 보고되었다.
그러나, 이산화티탄계 광촉매는 자외선에서만 광감응을 하는 문제가 있으며, 플루오르화물은 강한 독성으로 인해 친환경적이지 못하다. 또한, 귀금속의 사용은 경제성이 현저히 떨어지기 때문에 이를 대체할 새로운 기술 개발이 절실히 요구되는 실정이다. 이러한 문제를 해결하고자 오사카 대학의 연구진은 가시광 활성 광촉매인 탄소 질화물(carbon nitride, C3N4)을 이용한 과산화수소 생성에 관한 연구결과(Highly Selective Production of Hydrogen Peroxide on Graphitic Carbon Nitride(gC3N4) Photocatalyst Activated by Visible Light, ACS Catal.,　2014,　4　(3), pp 774-780)를 보고하였지만, 광효율이 낮은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 탄소질화물, 알칼리 금속 양이온 및 다종의 인산기 음이온을 포함하여 독성 물질을 포함하지 않아 친환경적이고, 귀금속을 포함하지 않아 경제적이며, 장시간 안정하고 우수한 과산화수소 생산 효율을 갖는 광촉매를 제공하는 데 있다.
또한, 이와 같은 광촉매를 이용하여 가시광 조사 하에서도 과산화수소를 생성하는 데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면,
탄소질화물(C3N4); 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 K+, NH4 +, Li+, Na+ 및 H+ 중에서 선택된 1종 이상의 양이온; 및 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 인산 모노에스테르기(phosphate monoester group), 오르토인산기(orthophosphate group), 인산 다이에스테르기(phosphate diester group), 피로인산기(pyrophosphate group), 폴리인산기(polyphosphate group), 황산기(sulfate group) 및 탄산기(carbonate group) 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 광촉매가 제공된다.
상기 양이온이 K+ 이고, 상기 음이온이 인산 모노에스테르기, 오르토인산기, 인산 다이에스테르기, 피로인산기 및 폴리인산기 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 광촉매가 pH 1 내지 11 에서 표면에 음의 전하를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,
(a) 탄소질화물 전구체와 K+, NH4 +, Li+, Na+ 및 H+ 중에서 선택된 1종 이상의 양이온; H2PO4 -, HPO4 2 -, PO4 3-, HSO4 -, SO4 2-, HCO3 -, CO3 2- 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 무기염 전구체를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및 (b) 상기 혼합물을 열처리하여 탄소질화물(C3N4)과, 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 K+, NH4 +, Li+, Na+ 및 H+ 중에서 선택된 1종 이상의 양이온과, 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 인산 모노에스테르기, 오르토인산기, 인산 다이에스테르기, 피로인산기, 폴리인산기, 황산기 및 탄산기 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 광촉매를 제조하는 단계;를 포함하는 광촉매의 제조방법이 제공된다.
상기 무기염 전구체가 제2인산칼륨(potassium phosphate dibasic), 제1인산칼륨(potassium phosphate monobasic), 인산(phosphoric acid), 인산암모늄(ammonium phosphate monobasic), 제1인산리튬(lithium phosphate monobasic), 제1인산나트륨(sodium phosphate monobasic), 중황산칼륨(potassium bisulfate), 탄산수소칼륨(potassium bicarbonate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기염 전구체가 제2인산칼륨 및 제1인산칼륨 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 무기염 전구체가 제2인산칼륨을 포함할 수 있다.
상기 탄소질화물 전구체가 멜라민(melamine), 요소(urea), 시안아미드(cyanamide) 및 티오요소(thiourea) 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 탄소질화물 전구체가 멜라민을 포함할 수 있다.
상기 광촉매에 포함되는 원소의 함량이 상기 탄소질화물 전구체와 상기 무기염 전구체의 몰비에 의해 조절될 수 있다.
상기 열처리가 350 내지 600℃로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 또 하나의 측면에 따르면,
광조사 하에서 상기 광촉매를 사용하여 알코올 및 물을 반응시켜 과산화수소를 생성하는 과산화수소의 제조방법이 제공된다.
상기 광조사가 자외선 또는 가시광선을 포함하는 광에 의한 것일 수 있다.
상기 광조사가 자외선을 포함하는 광에 의한 것일 수 있다.
상기 자외선이 200 내지 400nm의 파장을 가질 수 있다.
상기 과산화수소의 제조방법이 pH 1 내지 9의 조건에서 수행될 수 있다.
본 발명의 광촉매는 종래기술과는 다르게 탄소질화물, 알칼리 금속 양이온 및 다종의 인산기 음이온을 포함하여 독성 물질을 포함하지 않아 친환경적이고, 귀금속을 포함하지 않아 경제적이며, 장시간 안정하고 과산화수소 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이와 같은 광촉매를 이용하여 가시광 조사 하에서도 과산화수소를 생성할 수 있다.
도 1은 실시예 4 및 비교예 1에 다라 제조된 광촉매의 X선회절 패턴(X-ray diffraction pattern)을 나타낸 그래프이다.
도 2는 실시예 4 및 비교예 1에 다라 제조된 광촉매의 제조예 1 및 제조예 5의 솔리드 스테이트 31P MAS NMR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 4 및 비교예 1에 다라 제조된 광촉매의 HR-TEM 이미지와 EDS 맵핑 분석 결과이다.
도 4는 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 표면적(surface area)과 기공 부피(pore volume)를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 가시광 조사 하에서 생성된 과산화수소의 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 6은 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 자외선 조사 하에서 생성된 과산화수소의 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 pH 변화에 따라 생성된 과산화수소의 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 8은 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매를 각각 산소(O2) 분위기, 공기(air) 분위기 및 아르곤(Ag) 기체 분위기 하에서 과산화수소를 생성하여 그 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 포토루미네선스(photoluminescence)를 측정하여 나타낸 것이다.
도 10은 실시예 6 내지 10 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 과산화수소 생성 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
도 11은 실시예 6, 실시예 11, 실시예 12 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 과산화수소 생성 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.
그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 광촉매에 대해 상세히 설명하도록 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 광촉매는 탄소질화물(C3N4); 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 K+, NH4 +, Li+, Na+ 및 H+ 중에서 선택된 1종 이상의 양이온; 및 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 인산 모노에스테르기(phosphate monoester group), 오르토인산기(orthophosphate group), 인산 다이에스테르기(phosphate diester group), 피로인산기(pyrophosphate group), 폴리인산기(polyphosphate group), 황산기(sulfate group) 및 탄산기(carbonate group) 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함한다.
예를 들어 폴리인산기는 음이온으로서, 폴리인산염에서 1종 이상의 양이온 또는 양성자가 1개 이상 분리되어 형성된 음이온을 말한다. 여기서 상기 양이온은 금속양이온일 수 있다.
상기 양이온은 상기 탄소질화물의 트리-s-트리아진(tri-s-triazine) 간 아미노(amino) 작용기 결합에 의해 생성된 특정 구조 내에 존재하는 질소의 비공유전자(non-pair electron)에 의해 고정화될 수 있다. 또한, 상기 음이온은 상기 탄소질화물의 탄소와 결합하거나 음이온에 존재하는 산소가 탄소를 치환하는 형태로 존재하게 된다.
바람직하게는 상기 양이온이 K+ 이고, 상기 음이온이 인산 모노에스테르기, 오르토인산기, 인산 다이에스테르기, 피로인산기 및 폴리인산기 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 광촉매는 pH 1 내지 11의 조건에서 표면에 음의 전하를 가질 수 있다. 상기 음의 전하를 유도하는 상기 음이온은 상기 탄소질화물 표면에 생성된 과산화수소의 분해를 저해하여 과산화수소의 생산효율을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 광촉매의 제조방법을 설명하도록 한다.
먼저, 탄소질화물 전구체와 K + , NH 4 + , Li + , Na + 및 H + 중에서 선택된 1종 이상의 양이온; H 2 PO 4 - , HPO 4 2 - , PO 4 3- , HSO 4 - , SO 4 2- , HCO 3 - , CO 3 2- 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 무기염 전구체를 포함하는 혼합물을 제조한다(단계 a).
상기 무기염 전구체는 제2인산칼륨(potassium phosphate dibasic), 제1인산칼륨(potassium phosphate monobasic), 인산(phosphoric acid), 인산암모늄(ammonium phosphate monobasic), 제1인산리튬(lithium phosphate monobasic), 제1인산나트륨(sodium phosphate monobasic), 중황산칼륨(potassium bisulfate), 탄산수소칼륨(potassium bicarbonate) 등이 가능하나, 바람직하게는 제2인산칼륨 또는 제1인산칼륨일 수 있고, 더욱 바람직하게는 제2인산칼륨일 수 있다.
상기 탄소질화물 전구체는 멜라민(melamine), 요소(urea), 시안아미드(cyanamide), 티오요소(thiourea) 등이 가능하나, 바람직하게는 멜라민일 수 있다.
상기 탄소질화물 전구체와 상기 무기염 전구체의 몰비에 의해 광촉매에 포함되는 원소의 함량이 조절될 수 있다.
상기 탄소질화물 전구체(y)와 상기 무기염 전구체(z)의 몰비율이 y:z이고, y가 0.1, z가 0.126 내지 1.26일 수 있다. 상기 z는 바람직하게는 0.63 내지 1.26, 더욱 바람직하게는 0.946 내지 1.26일 수 있다.
다음으로, 상기 혼합물을 열처리하여 탄소질화물(C 3 N 4 )과 , 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 K + , NH 4 + , Li + , Na + 및 H + 중에서 선택된 1종 이상의 양이온과, 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 인산 모노에스테르기 , 오르토인산기 , 인산 다이에스테르기 , 피로인산기 , 폴리인산기 , 황산기 및 탄산기 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 광촉매를 제조한다(단계 b).
상기 열처리는 350 내지 600℃로 수행될 수 있고, 바람직하게는 450 내지 600℃, 더욱 바람직하게는 500 내지 600℃에서 수행될 수 있다.
상기 열처리는 2 내지 6시간 동안 수행될 수 있고, 바람직하게는 2시간 30분 내지 5시간 30분, 더욱 바람직하게는 3시간 내지 4시간 동안 수행될 수 있다. 그러나, 열처리 시간은 상기 열처리 온도에 따라 달라질 수 있다.
이하, 본 발명의 과산화수소의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.
본 발명의 과산화수소의 제조방법은 광조사 하에서 상기 광촉매를 사용하여 알코올 및 물을 반응시켜 과산화수소를 생성한다.
상기 광조사는 자외선 또는 가시광선을 포함하는 광에 의한 것일 수 있으며, 바람직하게는 자외선을 포함하는 광에 의한 것일 수 있다.
상기 자외선은 200 내지 400nm의 파장을 가질 수 있다.
상기 과산화수소의 제조방법은 pH 1 내지 9의 조건에서 수행될 수 있으며, pH가 낮아질수록 과산화수소 생성효율이 향상될 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: PPD - C 3 N 4 -1
멜라민(melamine) 4g과 제2인산칼륨(potassium phosphate dibasic) 1 mmol을 균일하게 섞은 뒤, 알루미나 도가니(alumina crucible)에 넣고 뚜껑을 닫은 상태에서 550℃에서 4시간 동안 열처리 하여 복합체를 제조하였다. 온도를 올리고 내리는 속도는 모두 2.2℃/분으로 통일하였다. 상기 복합체를 막자사발(mortar)로 잘 갈아둔 뒤, 0.5g을 증류수 0.5L에 분산시켜 3시간 동안 음파처리(sonication)하였다. 상기 복합체가 분산된 수용액을 필터 후 상온에서 건조시켜 광촉매를 제조하였다.
실시예 2: PPD - C 3 N 4 -3
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 3 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 3: PPD - C 3 N 4 -5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 4: PPD - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 7.5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 5: PPD - C 3 N 4 -10
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 10 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 6: KH 2 PO 4 - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 제1인산칼륨 7.5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 7: H 3 PO 4 - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 인산 7.5 mmol을 첨가하고, 균일하게 섞은 뒤 80℃에서 열처리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 8: (NH 4 ) H 2 PO 4 - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 인산암모늄(ammonium phosphate monobasic) 7.5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 9: LiH 2 PO 4 - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 제1인산리튬(lithium phosphate monobasic) 7.5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 10: NaH 2 PO 4 - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 제1인산나트륨(sodium phosphate monobasic) 7.5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 11: KHSO 4 - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 중황산칼륨(potassium bisulfate) 7.5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
실시예 12: KHCO 3 - C 3 N 4 -7.5
제2인산칼륨 1 mmol 대신에 탄산수소칼륨(potassium bicarbonate) 7.5 mmol을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
비교예 1: C 3 N 4
제2인산칼륨을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매를 제조하였다.
[시험예]
시험예 1: X선회절 분석
도 1은 실시예 4 및 비교예 1에 다라 제조된 광촉매의 X선회절 패턴(X-ray diffraction pattern)을 나타낸 그래프이다.
도 1을 참조하면, 비교예 1에 다라 제조된 광촉매(C3N4)의 27.5o는 층간 (002) 스태킹 피크(stacking peak)를 나타낸다. 실시예 4에 다라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)의 X선회절 패턴은 비교예 1에 비해 층간 (002) 스태킹 피크가 감소하는 것으로 나타났다. 이는 인산기와 칼륨이 탄소질화물 구조 내부로 잘 삽입된 것을 의미한다.
시험예 2: NMR 분석
도 2는 실시예 4 및 비교예 1에 다라 제조된 광촉매의 제조예 1 및 제조예 5의 솔리드 스테이트 31P MAS NMR 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 2를 참조하면, 비교예 1에 다라 제조된 광촉매(C3N4)는 인 피크는 전혀 관찰되지 않은데 반해, 실시예 4에 다라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)는 17 내지 -50 ppm(δmax=-11.6 ppm) 영역에서 넓은 피크와 스피닝 사이드 밴드(spinning side bands)가 명확히 관찰되었다. 또한, 20 ppm에서 관찰되는 인산기(C-P)의 화학 시프트는 관찰되지 않았다.
일반적으로 NaH2PO4, Cd3(PO4)2, K4P2O7, K4Mg2H4IP6 등의 화합물들의 원래의 피크는 훨씬 뾰족하고 좁은 경향을 보이며, 인산 모노에스테르(phosphate monoester), 오르토인산염(orthophosphate), 인산 다이에스테르(phosphate diester), 피로인산염(pyrophosphate), 폴리인산염(polyphosphate)의 화학 시프트는 각각 0≤δ≤10, 0≤δ≤5, 0≤δ≤-5, -5≤δ≤-10, -10≤δ≤-30 ppm에서 관찰된다.
따라서, 실시예 4에 다라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)가 한 종의 인산기가 아닌 상술한 다종의 인산기가 탄소질산물 매트릭스내에 포함하는 것을 알 수 있었다.
시험예 3: HR-TEM 이미지 및 EDS 분석
도 3의 (가)에 실시예 4에 다라 제조된 광촉매의 HR-TEM 이미지를 나타내었고, (사)에 비교예 1에 다라 제조된 광촉매의 HR-TEM 이미지를 나타내었고, 비교예 1에 다라 제조된 광촉매의 EDS 맵핑 분석 결과를 (나) 내지 (바)에, 실시예 4에 다라 제조된 광촉매의 EDS 맵핑 분석 결과를 (아) 내지 (타)에 나타내었다.
도 3을 참조하면, 비교예 1에 다라 제조된 광촉매는 탄소, 질소, 그리고 약간의 산소가 관찰되는데 반해, 실시예 4에 따라 제조된 광촉매는 탄소, 질소, 칼륨, 인, 산소 원소가 명확하게 관찰되었다.
따라서, 실시예 4에 다라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)가 인산 모노에스테르기, 오르토인산기, 인산 다이에스테르기, 피로인산기, 폴리인산기 등의 다종의 인산기와 칼륨을 탄소질화물 매트릭스 내에 포함하는 것을 알 수 있었다.
시험예 4: 광촉매의 표면적 및 기공 부피 측정
도 4는 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 표면적(surface area)과 기공 부피(pore volume)를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 표면적과 기공 부피는 제2인산칼륨의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다.
따라서, 제2인산칼륨의 첨가량이 증가할수록 탄소질산물 매트릭스에 다종의 인산기이 삽입되는 것을 알 수 있었다.
시험예 5: 가시광 조사 하에서 생성된 과산화수소의 농도 측정
도 5는 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 가시광 조사 하에서 생성된 과산화수소의 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
상기 과산화수소의 농도를 측정 실험은 실시예 1 내지 5 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매 20mg을 정제수 36ml과 에탄올 4ml를 혼합하여 제조한 용액에 분산시키고, HClO4를 사용하여 pH를 3.0으로 조절하여 혼합물을 제조하였다. 다음으로, 상기 혼합물을 연속 교반하면서, 300W Xe arc lamp(Oriel)를 광원으로 사용하여 빛을 IR 필터와 차단 필터(cutoff filter)(λ≥420 nm)에 통과시켜 조사하였다. 빛을 조사하는 동안 O2를 버블링하면서 연속적으로 퍼징하여 과산화수소(H2O2)를 생성하였다.
도 5를 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 광촉매(C3N4)에 비해 다종의 인산기와 칼륨을 포함하는 실시예 1 내지 5에 따라 제조된 광촉매가 더 많은 과산화수소를 생성하는 것으로 나타났다. 또한, 실시예 4에 따라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)가 가장 많은 과산화수소를 생성하는 것을 알 수 있었다.
시험예 6: 자외선 조사 하에서 생성된 과산화수소의 농도 측정
도 6은 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 자외선 조사 하에서 생성된 과산화수소의 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다.
상기 과산화수소의 농도를 측정하기 위해, λ≥320 nm인 차단 필터를 사용한 것을 제외하고는 시험예 5와 동일한 방법으로 과산화수소를 생성하였다.
도 6을 참조하면, 실시예 4에 따라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)는 자외선 조사 하에서 가시광 보다 5배 이상의 더 많은 과산화수소를 생성하는 것을 알 수 있었다.
시험예 7: pH 변화에 따른 과산화수소 농도 측정
도 7은 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 pH 변화에 따라 생성된 과산화수소의 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다. 상기 측정은 pH가 3이고, 가시광을 조사하는 조건에서 수행되었다.
도 7을 참조하면, 실시예 4에 따라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)는 pH 전 영역에서 비교예 1에 따라 제조된 광촉매(C3N4)에 비해 더 많은 과산화수소를 생성하는 것으로 나타났다. 또한, pH가 낮을수록 더 많은 과산화수소를 생성하는 것으로 관찰되었다. 이는 과산화수소의 생성이 양성자(proton)를 필요로 하기 때문에 낮은 pH에서 광촉매의 활성이 증가하기 때문인 것으로 판단된다.
따라서, 낮은 pH 일수록 실시예 4에 따라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)를 이용한 과산화수소 생성 효율이 우수한 것을 알 수 있었다.
시험예 8: 대기 환경 변화에 따른 과산화수소 농도 측정
도 8은 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매를 각각 산소(O2) 분위기, 공기(air) 분위기 및 아르곤(Ag) 기체 분위기 하에서 과산화수소를 생성하여 그 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다. 상기 측정은 pH가 3이고, 가시광을 조사하는 조건에서 수행되었다.
도 8을 참조하면, 아르곤 기체 분위기 하에서는 과산화수소가 전혀 생성되지 않았다. 이는 과산화수소가 물속에 용해된 산소로의 전자전달에 의해 생성되기 때문인 것으로 판단된다. 비교예 1에 따라 제조된 광촉매(C3N4)는 산소 분위기 및 공기 분위기에서 생성된 과산화수소의 농도의 차이가 크지 않는 반면에, 실시예 1에 따라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)는 산소 분위기 하에서 과산화수소 생성량이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 이는 다종의 인산기와 칼륨이 삽입된 탄소질화물은 산소로의 전자전달을 촉진하기 때문으로 판단된다.
따라서, 산소 분위기 하에서 실시예 1에 따라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)를 이용한 과산화수소 생성 효율이 가장 우수한 것을 알 수 있었다.
시험예 9: 포토루미네선스 측정
도 9는 실시예 4 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 포토루미네선스(photoluminescence)를 측정하여 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 비교예 1에 따라 제조된 광촉매(C3N4)는 방사 재결합(radiative recombination)이 명확히 관찰되는 반면에, 실시예 4에 따라 제조된 광촉매(PPD-C3N4-7.5)는 포토루미네선스가 급격히 줄어드는 것으로 나타났다. 이는 실시예 4에 따라 제조된 광촉매는 전자와 정공의 분리가 효율적으로 일어나기 때문으로 판단된다.
시험예 10: 양이온의 종류에 따른 과산화수소 농도 측정
도 10은 실시예 6 내지 10 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 과산화수소 생성 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다. 상기 측정은 pH가 3이고, 가시광을 조사하는 조건에서 수행되었다.
도 10을 참조하면, 광촉매에 포함된 음이온을 H2PO4 -로 고정하고 양이온을 변화시킨 결과, 실시예 6에 따라 제조된 광촉매(KH2PO4-C3N4-7.5)의 과산화수소 생성 효율이 가장 우수한 것으로 나타났다.
따라서, 다른 양이온에 비해 칼륨을 포함하는 광촉매가 가장 우수한 과산화수소 생성 효율을 나타내며, 수소 및 NH4 +를 포함하는 광촉매는 과산화수소 생성 효율이 좋지 않은 것을 알 수 있었다.
시험예 11: 음이온의 종류에 따른 과산화수소 농도 측정
도 11은 실시예 6, 실시예 11, 실시예 12 및 비교예 1에 따라 제조된 광촉매의 과산화수소 생성 농도를 측정하여 나타낸 그래프이다. 상기 측정은 pH가 3이고, 가시광을 조사하는 조건에서 수행되었다.
도 11을 참조하면, 광촉매에 포함된 양이온을 칼륨으로 고정하고 음이온을 변화시킨 결과, 실시예 6에 따라 제조된 광촉매(KH2PO4-C3N4-7.5)의 과산화수소 생성 효율이 가장 우수한 것으로 나타났다.
따라서, 다른 음이온에 비해 H2PO4 -를 포함하는 광촉매가 우수한 과산화수소 생성 효율을 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한, 양이온과 음이온 모두 광촉매의 과산화수소 생성 효율에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 탄소질화물(C3N4);
    상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 K+, Li+, 및 Na+ 중에서 선택된 1종 이상의 양이온; 및
    상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 인산 모노에스테르기(phosphate monoester group), 오르토인산기(orthophosphate group), 인산 다이에스테르기(phosphate diester group), 피로인산기(pyrophosphate group), 폴리인산기(polyphosphate group), 황산기(sulfate group) 및 탄산기(carbonate group) 중에서 선택된 1종 이상의 음이온; 을 포함하는, 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양이온이 K+ 이고, 상기 음이온이 인산 모노에스테르기, 오르토인산기, 인산 다이에스테르기, 피로인산기 및 폴리인산기 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광촉매가 pH 1 내지 11 에서 표면에 음의 전하를 갖는 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매.
  4. (a) 탄소질화물 전구체와 K+, Li+ 및 Na+ 중에서 선택된 1종 이상의 양이온; H2PO4 -, HPO4 2-, PO4 3-, HSO4 -, SO4 2-, HCO3 -, CO3 2- 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 무기염 전구체를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및
    (b) 상기 혼합물을 열처리하여 탄소질화물(C3N4)과, 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 K+, Li+ 및 Na+중에서 선택된 1종 이상의 양이온과, 상기 탄소질화물의 표면 또는 내부에 인산 모노에스테르기, 오르토인산기, 인산 다이에스테르기, 피로인산기, 폴리인산기, 황산기 및 탄산기 중에서 선택된 1종 이상의 음이온;을 포함하는 광촉매를 제조하는 단계;를
    포함하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무기염 전구체가 제2인산칼륨(potassium phosphate dibasic), 제1인산칼륨(potassium phosphate monobasic), 제1인산리튬(lithium phosphate monobasic), 제1인산나트륨(sodium phosphate monobasic), 중황산칼륨(potassium bisulfate), 탄산수소칼륨(potassium bicarbonate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 무기염 전구체가 제2인산칼륨 및 제1인산칼륨 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 무기염 전구체가 제2인산칼륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 탄소질화물 전구체가 멜라민(melamine), 요소(urea), 시안아미드(cyanamide) 및 티오요소(thiourea) 중에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 탄소질화물 전구체가 멜라민을 포함하는 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 광촉매에 포함되는 원소의 함량이 상기 탄소질화물 전구체와 상기 무기염 전구체의 몰비에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 열처리가 350 내지 600℃로 수행되는 것을 특징으로 하는 과산화수소(H2O2) 제조에 사용하기 위한 광촉매의 제조방법.
  12. 광조사 하에서 제1항에 따른 광촉매를 사용하여 알코올 및 물을 반응시켜 과산화수소를 생성하는 과산화수소의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광조사가 자외선 또는 가시광선을 포함하는 광에 의한 것을 특징으로 하는 과산화수소의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 광조사가 자외선을 포함하는 광에 의한 것을 특징으로 하는 과산화수소의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 자외선이 200 내지 400nm의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 제조방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 과산화수소의 제조방법이 pH 1 내지 9의 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 과산화수소의 제조방법.
KR1020160012381A 2016-02-01 2016-02-01 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법 KR101743945B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160012381A KR101743945B1 (ko) 2016-02-01 2016-02-01 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160012381A KR101743945B1 (ko) 2016-02-01 2016-02-01 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101743945B1 true KR101743945B1 (ko) 2017-06-07

Family

ID=59223506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160012381A KR101743945B1 (ko) 2016-02-01 2016-02-01 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101743945B1 (ko)

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN107649168A (zh) * 2017-11-09 2018-02-02 江苏省环境科学研究院 一种光催化降解水中双酚a的方法及其使用的催化剂
CN107774294A (zh) * 2017-11-14 2018-03-09 阜阳师范学院 一种新颖光催化剂K‑g‑C3N4及其制备和应用
CN108554452A (zh) * 2018-04-11 2018-09-21 济南大学 一种由尿素可控制备二维有机碳氮的方法
CN108686698A (zh) * 2018-05-18 2018-10-23 重庆工商大学 一种层间掺杂七水磷酸钾的类石墨烯氮化碳光催化剂及其制备方法
CN108940344A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 湖南大学 改性石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用
CN110002570A (zh) * 2019-03-26 2019-07-12 中国科学院生态环境研究中心 一种利用石墨相氮化碳纳米片降解重金属氰化物的方法
KR20200036452A (ko) * 2018-09-28 2020-04-07 포항공과대학교 산학협력단 이작용성 나노자임 및 이의 용도
CN113929197A (zh) * 2021-09-23 2022-01-14 重庆大学 一种可见光辅助活化过一硫酸盐处理有机废水的方法
US11377412B2 (en) * 2018-11-16 2022-07-05 Hefei energy research institute Catalyst for catalytic oxidation of furfural for preparation of maleic acid, preparation method and use thereof
WO2022169018A1 (ko) * 2021-02-04 2022-08-11 포항공과대학교 산학협력단 헤테로 원자를 포함하는 유기 광촉매, 그의 제조방법 및 그를 이용한 과산화수소의 생성방법
CN115445647A (zh) * 2022-08-19 2022-12-09 湖南农业大学 氮化碳复合光催化剂及制备方法和除草剂废水的处理方法
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

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chong Liu 외 4, Phosphate-modified graphitic C3N4 as efficient photocatalyst for degrading colorless pollutants by promoting O2 adsorption, Chem. Commun., Vol.50, pp.1999-2001(2013.11.28.)
Yasuhiro Shiraishi 외 7, Highly Selective Production of Hydrogen Peroxide on Graphitic Carbon Nitride (g-C3N4) Photocatalyst Activated by Visible Light, ACS Catalysis, Vol.4, Issue.3, pp.774-780
ZHANG Jian 외 2, Effect of K+ Doping on the Band Structure and Photocatalytic Performance of Graphitic Carbon Nitride Photocatalysts, Acta Phys.-Chim. Sin., Vol.31, pp.159-165(2014.11.20.)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107262129B (zh) * 2017-06-13 2019-08-13 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
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
CN107649168A (zh) * 2017-11-09 2018-02-02 江苏省环境科学研究院 一种光催化降解水中双酚a的方法及其使用的催化剂
CN107649168B (zh) * 2017-11-09 2020-04-03 江苏省环境科学研究院 一种光催化降解水中双酚a的方法及其使用的催化剂
CN107774294A (zh) * 2017-11-14 2018-03-09 阜阳师范学院 一种新颖光催化剂K‑g‑C3N4及其制备和应用
CN108554452A (zh) * 2018-04-11 2018-09-21 济南大学 一种由尿素可控制备二维有机碳氮的方法
CN108554452B (zh) * 2018-04-11 2021-04-02 济南大学 一种由尿素可控制备二维有机碳氮的方法
CN108686698A (zh) * 2018-05-18 2018-10-23 重庆工商大学 一种层间掺杂七水磷酸钾的类石墨烯氮化碳光催化剂及其制备方法
CN108940344A (zh) * 2018-07-26 2018-12-07 湖南大学 改性石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用
KR20200036452A (ko) * 2018-09-28 2020-04-07 포항공과대학교 산학협력단 이작용성 나노자임 및 이의 용도
KR102108023B1 (ko) 2018-09-28 2020-05-07 포항공과대학교 산학협력단 이작용성 나노자임 및 이의 용도
US11377412B2 (en) * 2018-11-16 2022-07-05 Hefei energy research institute Catalyst for catalytic oxidation of furfural for preparation of maleic acid, preparation method and use thereof
CN110002570A (zh) * 2019-03-26 2019-07-12 中国科学院生态环境研究中心 一种利用石墨相氮化碳纳米片降解重金属氰化物的方法
CN110002570B (zh) * 2019-03-26 2021-04-06 中国科学院生态环境研究中心 一种利用石墨相氮化碳纳米片降解重金属氰化物的方法
WO2022169018A1 (ko) * 2021-02-04 2022-08-11 포항공과대학교 산학협력단 헤테로 원자를 포함하는 유기 광촉매, 그의 제조방법 및 그를 이용한 과산화수소의 생성방법
CN113929197A (zh) * 2021-09-23 2022-01-14 重庆大学 一种可见光辅助活化过一硫酸盐处理有机废水的方法
CN115445647A (zh) * 2022-08-19 2022-12-09 湖南农业大学 氮化碳复合光催化剂及制备方法和除草剂废水的处理方法
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101743945B1 (ko) 광촉매, 그의 제조 방법 및 그를 이용한 과산화수소의 제조방법
Samanta et al. Catalytic conversion of CO 2 to chemicals and fuels: the collective thermocatalytic/photocatalytic/electrocatalytic approach with graphitic carbon nitride
Zhao et al. Insights into transition metal phosphate materials for efficient electrocatalysis
Zhang et al. Ambient NH 3 synthesis via electrochemical reduction of N 2 over cubic sub-micron SnO 2 particles
Pang et al. Emerging two-dimensional nanomaterials for electrochemical nitrogen reduction
Hu et al. Phosphorus containing materials for photocatalytic hydrogen evolution
Ajiboye et al. Graphitic carbon nitride-based catalysts and their applications: A review
Minh et al. Synthesis of calcium hydroxyapatite from calcium carbonate and different orthophosphate sources: A comparative study
Rybarczyk et al. N-doped mesoporous carbon nanosheets obtained by pyrolysis of a chitosan–melamine mixture for the oxygen reduction reaction in alkaline media
Tahir et al. Defect engineering in graphitic carbon nitride nanotextures for energy efficient solar fuels production: A Review
US6660686B2 (en) Photocatalyst and process for producing the same
Zhao et al. Boosting the selectivity and efficiency of nitrate reduction to ammonia with a single-atom Cu electrocatalyst
Shi et al. Assembly of thiacalix [4] arene-supported high-nuclearity Cd24 cluster with enhanced photocatalytic activity
Nguyen et al. Fabrication of visible-light-driven tubular F, P-codoped graphitic carbon nitride for enhanced photocatalytic degradation of tetracycline
Fattahimoghaddam et al. Coral-like potassium and phosphorous doped graphitic carbon nitride structures with enhanced charge and mass transfer dynamics toward photocatalytic hydrogen peroxide production and microbial disinfection
Gujral et al. Mesoporous titanium carbonitride derived from mesoporous C3N5 for highly efficient hydrogen evolution reaction
Su et al. Enhancement of the properties of ZnAl-LDHs for photocatalytic nitrogen reduction reaction by controlling anion intercalation
Anne et al. A review on MXene as promising support materials for oxygen evolution reaction catalysts
Wang et al. Two-dimensional RGO-bridge S-scheme phosphorus-doped g-C3N4/Bi5O7I van der Waals heterojunctions for efficient visible-light photocatalytic treatment of real pharmaceutical wastewater
Wang et al. High Faraday efficiency of Cu 1 Co 1–BCN based on a dodecahydro-closo-dodecaborate hybrid for electrocatalytic reduction of nitrate to ammonia
CN110817850B (zh) 一种氮磷共掺石墨烯量子点及其制备方法
Han et al. Recent Advances in Metal‐Organic Framework‐Based Nanomaterials for Electrocatalytic Nitrogen Reduction
Li et al. An isolated doughnut-like molybdenum (V) cobalto-phosphate cluster exhibiting excellent photocatalytic performance for carbon dioxide conversion
Mohammad et al. Sulfur-doped graphitic carbon nitride: Tailored nanostructures for photocatalytic, sensing, and energy storage applications
De et al. Deciphering the amplification of dual catalytic active sites of Se-doped NiV LDH in water electrolysis: a hidden gem exposure of anion doping at the core-lattice LDH framework

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant