【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光催化劑，尤其涉及一種具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑及其制備方法與應用。
技術介紹
1、氫能因其熱值高、燃燒產物無污染等優點，有望成為替代化石燃料的理想能源。利用太陽能光催化分解水制氫，通過合適的光催化劑，可將低密度的太陽能轉化為高密度的化學能儲存在氫氣當中，具有廣闊的應用前景。因此，開發一種高效、穩定的光催化材料是當前的研究重點。石墨相氮化碳(g-c3n4)作為一種無金屬的有機聚合物光催化劑，因其獨特的電子結構、良好的物理和化學穩定性、易調控等優點而成為研究熱點。
2、傳統的一步熱縮聚法制備的g-c3n4由于傳質較差，容易形成塊體，導致比表面積小、載流子復合率高等缺點，限制了g-c3n4的光催化活性。構建具有尖端結構的g-c3n4不僅能促進光收集，還能加速電荷收集和促進界面電荷傳輸。同時，在g-c3n4中引入碳基材料可以進一步促進電荷轉移，調節g-c3n4的能帶結構，提高光響應。但是，由于碳材料一般是通過碳源共聚的方式引入的，這很可能在g-c3n4內部形成無定形碳或者是破壞g-c3n4的框架結構，且直接的熱縮聚法，縮聚不完全，容易引入缺陷，從而降低光催化反應活性。因此亟需一種方案改善上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑及其制備方法與應用，制備方法綠色環保、原材料簡便易得且價格低廉，同時反應條件溫和、無需使用模版劑，所制得的催化劑具有尖端結構，在常溫常壓下即具有極高的光催化分解水產氫活性和穩定性，有良
2、第一方面，本專利技術提供的一種具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑的制備方法，包括：熱縮聚富氮前驅體制得石墨相氮化碳；將石墨相氮化碳在多酚溶液內混合后滴加tris-hcl溶液攪拌反應，使多酚在石墨相氮化碳表面原位聚合形成聚多酚涂層，分離干燥制得復合中間體；將復合中間體與熔鹽混合研磨后，在400-650℃保護氣氛下煅燒后制得具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑。
3、本專利技術提供的制備方法綠色環保，原料簡便易得且價格低廉，同時反應條件溫和無需使用模板劑，所制得的光催化劑具有極高的光催化反應活性和長效催化穩定性，有較好的應用前景和經濟效益。
4、可選地，所述富氮前驅體包括三聚氰胺、雙氰胺、尿素、硫脲中的一種。
5、可選地，將富氮前驅體在400-650℃惰性氣氛下煅燒。
6、可選地，將富氮前驅體在惰性氣氛下熱縮聚2-10h。
7、可選地，所述多酚溶液中多酚溶質與所述石墨相氮化碳的質量比為1：(5-200)。
8、可選地，所述多酚溶液中多酚溶質包括單寧酸、多巴胺和沒食子酸中的一種。
9、可選地，所述tris-hcl溶液的濃度為0.1-5.0mol/l。
10、可選地，所述tris-hcl溶液的ph為8.5。
11、可選地，所述熔鹽包括kcl-licl、kcl-nacl、kcl-nacl-licl中的一種。
12、可選地，所述復合中間體與所述熔鹽的質量比為1：(2-10)。
13、可選地，所述保護氣氛包括氮氣氣氛、氬氣氣氛中的一種。
14、可選地，在400-650℃保護氣氛下煅燒2-10h。
15、第二方面，本專利技術還提供上述任一可選制備方法所制得的具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑。
16、第三方面，本專利技術還提供上述任一可選制備方法所制得的具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑在光催化分解水產氫中的應用。
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1.一種具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑的制備方法，其特征在于，包括：熱縮聚富氮前驅體制得石墨相氮化碳；將石墨相氮化碳在多酚溶液內混合后滴加Tris-HCl溶液攪拌，使多酚在石墨相氮化碳表面原位聚合形成聚多酚涂層，分離干燥制得復合中間體；將復合中間體與熔鹽混合研磨后，在400-650℃保護氣氛下煅燒后制得具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述富氮前驅體包括三聚氰胺、雙氰胺、尿素、硫脲中的一種；和/或，將富氮前驅體在400-650℃惰性氣氛下煅燒；和/或，將富氮前驅體在惰性氣氛下熱縮聚2-10h。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述多酚溶液中多酚溶質與所述石墨相氮化碳的質量比為1：(5-200)；和/或，所述多酚溶液中多酚溶質包括單寧酸、多巴胺和沒食子酸中的一種；和/或，所述Tris-HCl溶液的濃度為0.1-5.0mol/L；和/或，所述Tris-HCl溶液的pH為8.5。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述熔鹽包括KCl-LiCl、KCl-NaCl、KCl-NaC
5.一種如權利要求1至4任一項所述制備方法所制得的具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑。
6.一種如權利要求1至4任一項所述制備方法所制得的具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑在光催化分解水產氫中的應用。
...【技術特征摘要】
1.一種具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑的制備方法，其特征在于，包括：熱縮聚富氮前驅體制得石墨相氮化碳；將石墨相氮化碳在多酚溶液內混合后滴加tris-hcl溶液攪拌，使多酚在石墨相氮化碳表面原位聚合形成聚多酚涂層，分離干燥制得復合中間體；將復合中間體與熔鹽混合研磨后，在400-650℃保護氣氛下煅燒后制得具有尖端結構的三維氮化碳光催化劑。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述富氮前驅體包括三聚氰胺、雙氰胺、尿素、硫脲中的一種；和/或，將富氮前驅體在400-650℃惰性氣氛下煅燒；和/或，將富氮前驅體在惰性氣氛下熱縮聚2-10h。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述多酚溶液中多酚溶質與所述石墨相氮化碳的質量比為1：(5-200)；和/或，所述...
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