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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光催化剂,尤其涉及一种改性氮化碳/钴卟啉光催化剂,还涉及上述光催化剂的制备方法。
技术介绍
1、光催化co2转化技术因为其成本低、环境友好等特点备受关注。现有技术中光催化还原co2反应,如何合理的设计催化剂提高电子空穴的分离效率、co2分子的吸附及其相应还原产物的脱附,从而提高co2的还原反应效率以及产物的选择性,是目前研究的热点和需要解决的关键问题。
2、专利cn109772414a的公开了一种宽光谱响应的红色氮化碳光催化剂,其在热聚合过程中发生一定的有机反应来获得宽光谱响应的氮化碳会增强氮化碳光吸收能力和电子转移速率,基于该催化剂,希望进一步得到更高效的光催化剂。
技术实现思路
1、专利技术目的:本专利技术的目的是提供一种改性氮化碳/钴卟啉光催化剂,并提供上述光催化剂的制备方法。
2、技术方案:本专利技术所述一种改性氮化碳/钴卟啉光催化剂,所述光催化剂为球状钴卟啉通过共价偶联的方式包裹在薄层多孔的改性氮化碳表面而得。
3、优选的,所述改性氮化碳由尿素与甲酸铵煅烧得到。
4、上述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
5、(1)将尿素与甲酸铵充分混合研磨,煅烧,得到红色的改性氮化碳;
6、(2)将步骤(1)制得的改性氮化碳与钴卟啉在有机溶剂中混合搅拌均匀,洗涤干燥得到复合材料,所述改性氮化碳与钴卟啉质量比为100:0.1~1;
7、(3)将步骤(2)制得的复合材料进行煅烧,得到改性氮
8、优选的,步骤(1)中,尿素与甲酸铵的质量比为10:0.1~0.5。
9、优选的,步骤(1)中,所述煅烧,具体为加热至550~600℃后保温煅烧100~140min。
10、优选的,步骤(1)中,所述煅烧的升温速率为时间为3~5℃/min。
11、优选的,步骤(2)中,所述有机溶剂为乙醇,搅拌时间为12~36h。
12、优选的,步骤(2)中,所述洗涤为采用乙醇离心洗涤3~5遍,干燥条件为60~70℃下真空干燥10~12h。
13、优选的,步骤(3)中,所述煅烧,具体为加热至250~300℃后保温煅烧50~60min。
14、优选的,步骤(3)中,所述煅烧的升温速率为时间为3~5℃/min。
15、专利技术原理:本专利技术的改性氮化碳/钴卟啉光催化剂,氮化碳和钴卟啉通过共价偶联的方式在表面结合,形成堆叠结构,使复合物的表面变得更加粗糙,形成的多孔海绵结构也能提供更多的活性位点。同时氮化碳和钴卟啉被光激发产生电子空穴后,钴卟啉的空穴与氮化碳的光生电子结合,形成z型异质结结构,形成的异质结结构能促进氮化碳上被激发的电子朝钴卟啉移动,从而促进了电子的流动,提高了载流子的分离效率,进而提高了光催化co2还原的性能。
16、有益效果:与现有技术相比,本专利技术具有如下显著优点:(1)光催化co2还原的效率比单体氮化碳提高了4倍左右;(2)制法工艺简单、成本低等优点,为建设节能低耗、零污染、高效率的co2还原技术提供新的思路。
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1.一种改性氮化碳/钴卟啉光催化剂,其特征在于,所述光催化剂为球状钴卟啉通过共价偶联的方式包裹在薄层多孔的改性氮化碳表面而得。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述改性氮化碳由尿素与甲酸铵煅烧得到。
3.一种权利要求1所述光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(1)中,尿素与甲酸铵的质量比为10:0.1~0.5。
5.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(1)中,所述煅烧,具体为加热至550~600℃后保温煅烧100~140min。
6.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(1)中,所述煅烧的升温速率为时间为3~5℃/min。
7.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(2)中,所述有机溶剂为乙醇,搅拌时间为12~36h。
8.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(2)中,所述洗涤为采用乙醇离心洗涤3~5遍,干燥条件为60~70℃下真空干燥10~12h。
9.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,
10.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(3)中,所述煅烧的升温速率为时间为3~5℃/min。
...【技术特征摘要】
1.一种改性氮化碳/钴卟啉光催化剂,其特征在于,所述光催化剂为球状钴卟啉通过共价偶联的方式包裹在薄层多孔的改性氮化碳表面而得。
2.根据权利要求1所述的催化剂,其特征在于,所述改性氮化碳由尿素与甲酸铵煅烧得到。
3.一种权利要求1所述光催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(1)中,尿素与甲酸铵的质量比为10:0.1~0.5。
5.根据权利要求3所述的制法,其特征在于,步骤(1)中,所述煅烧,具体为加热至550~600℃后保温煅烧100~140min。
6.根据权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋艳华,郑泽恩,黄训怀,张媛媛,郑倩,
申请(专利权)人:江苏科技大学,
类型:发明
国别省市:
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