【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化材料制备，特别涉及一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法。
技术介绍
1、氢能以其高能量密度、良好可再生性、广泛适用性、良好可储存性等，被认为是极具发展前景的二次能源。目前制氢的方式主要包括蒸汽重整法、部分氧化法、电解法、生物制氢法、高温水蒸气电解法等，但这些方法不可避免具有一些缺点，比如会带来环境问题、成本较高等，限制了这些方法的应用。因此，研发经济高效、绿色环保的制氢技术具有重要意义。
2、光催化制氢是一种利用太阳能的绿色技术，无二氧化碳排放，高效能转化、条件温和，是一种备受关注的可持续制氢技术。因此，开发高效光催化剂也成为人们研究的重点。聚合氮化碳(cn)以其合适的能带结构、温和的制备方式、良好的稳定性、低廉的成本等优点，在光催化方面受到持续关注。
3、传统的cn光催化剂的产氢效率仍不理想，光生载流子与空穴易复合、比表面积较低等因素导致其产氢速率较低，限制了其实际应用，因此，迫切需要开发高效的cn制备方法，最终实现cn光电催化材料在能源环境等领域的实际应用。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，该方法将钼酸钴负载在氮化碳上，构建异质结，提高光生载流子与空位的分离效率，具有更多的未成对电子，表现出优异的光催化产氢性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
3、一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，包括以下步骤；p>
4、步骤(一)：钼酸钴前驱体的制备：
5、将钼酸钴原材料溶于水中，将混合水溶液放入聚四氟乙烯内衬，经过搅拌和超声处理之后进行溶剂热处理，自然冷却后立即用超纯水进行洗涤，将得到的沉淀物放在60℃烘箱中干燥过夜，得到钼酸钴前驱体；
6、步骤(二)：钼酸钴负载氮化碳材料的制备：
7、将含氮化合物置于马弗炉中煅烧得到氮化碳，将步骤(一)中干燥后的钼酸钴前驱体与氮化碳分散于水溶液中，经过搅拌和超声处理之后，将固体混合物放在60℃烘箱中干燥过夜，研磨之后置于马弗炉中煅烧，待自然冷却之后研磨即得到钼酸钴负载氮化碳光催化剂。
8、所述步骤(二)中含氮化合物是三聚氰胺，双氰胺，单氰胺，尿素，硫脲，硫氰酸胍中的其中一种。
9、所述步骤(二)中氮化碳与钼酸钴前驱体的质量比为1:0.01-1:0.2。
10、所述步骤(二)中马弗炉反应温度为450-600℃，煅烧温度2-4h，升温速率2-40℃min-1。
11、不同基底和前驱体或可扩展到更宽范围，应根据具体基底和前驱体实际情况进行调节。
12、所述钼酸钴负载氮化碳光催化剂应用于能源环境领域。
13、将制得的钼酸钴负载氮化碳光催化剂用于光催化制氢应用中，反应是在50ml的石英反应器中进行的，温度控制在实验室的恒温(25±1℃)，称取15mg钼酸钴负载氮化碳光催化剂，1.9ml三乙醇胺作为牺牲剂，17.1ml水，600μl2.0g/l氯铂酸溶液，加入反应器中，通入氩气15min，持续搅拌，光源照射1h后，取1ml反应器中的气体通入气相色谱进行检测分析。
14、所述的光源为氙灯、汞灯、led灯、太阳光中的一种。
15、所述钼酸钴负载氮化碳光催化剂，每立方米水需要的催化剂的用量为10-1000g，光催化水产物是h2和o2的一种或二者皆有，所述的光催化分解水体系的反应温度为10-50℃。
16、所述的钼酸钴负载光催化剂中，负载钼酸钴可以增强光生载流子与空穴分离效率，降低水分子吸附解离活化能，且具有更多的未成对电子，即提供更多的活性位点，从而提高光催化分解水产氢效率。
17、所述钼酸钴负载氮化碳光催化剂，钼酸钴嵌入了氮化碳之中，使得块状氮化碳破碎呈薄片堆积，显著增加催化剂比表面积，提供更多的活性位点促进光催化反应；破碎后的氮化碳会附着在p掺杂钼酸钴上，形成异质结构，促进光催化反应。
18、本专利技术的有益效果：
19、(1)本专利技术将钼酸钴负载在氮化碳上，构建异质结，提高光生载流子与空位的分离效率，具有更多的未成对电子，表现出优异的光催化产氢性能。
20、(2)本专利技术的制备技术仅使用煅烧法，简单易行，不需要复杂昂贵的设备、绿色环保无二次污染，在25℃条件下制氢，反应条件温和。
21、(3)本专利技术的制备方法具有普适性，适用于多种前驱体，有利于大规模推广。
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1.一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
2.根据权利要求1所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(二)中含氮化合物是三聚氰胺，双氰胺，单氰胺，尿素，硫脲，硫氰酸胍中的其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(二)中氮化碳与钼酸钴前驱体的质量比为1:0.01-1:0.2。
4.根据权利要求1所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(二)中马弗炉反应温度为450-600℃，煅烧温度2-4h，升温速率2-40℃min-1。
5.权利要求1-4任一项所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的应用，其特征在于，所述钼酸钴负载氮化碳光催化剂应用于能源环境领域。
6.权利要求1-4任一项所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的应用，其特征在于，将制得的钼酸钴负载氮化碳光催化剂用于光催化制氢应用中，反应是在50mL的石英反应器中进行的，温度控制在实验室的恒温(25±1℃)，称取15mg钼酸钴负载
7.权利要求1-4任一项所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料，其特征在于，所述的钼酸钴负载光催化剂中，负载钼酸钴增强光生载流子与空穴分离效率，降低水分子吸附解离活化能，且具有更多的未成对电子，即提供更多的活性位点，从而提高光催化分解水产氢效率。
8.权利要求1-4任一项所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料，其特征在于，所述钼酸钴负载氮化碳光催化剂，钼酸钴嵌入了氮化碳之中，使得块状氮化碳破碎呈薄片堆积，显著增加催化剂比表面积，提供更多的活性位点促进光催化反应；破碎后的氮化碳会附着在P掺杂钼酸钴上，形成异质结构，促进光催化反应。
...【技术特征摘要】
1.一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
2.根据权利要求1所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(二)中含氮化合物是三聚氰胺，双氰胺，单氰胺，尿素，硫脲，硫氰酸胍中的其中一种。
3.根据权利要求1所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(二)中氮化碳与钼酸钴前驱体的质量比为1:0.01-1:0.2。
4.根据权利要求1所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(二)中马弗炉反应温度为450-600℃，煅烧温度2-4h，升温速率2-40℃min-1。
5.权利要求1-4任一项所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的应用，其特征在于，所述钼酸钴负载氮化碳光催化剂应用于能源环境领域。
6.权利要求1-4任一项所述的一种钼酸钴负载氮化碳光催化材料的应用，其特征在于，将制得的钼酸钴负载氮化碳光催化剂用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦佳妮，董艳丽，潘宝，张毅，吴唤男，吕玉柱，廖苗，赖小娟，王传义，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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