熔盐法制备介孔C3N4光催化材料及其在光催化领域的应用

摘要

本发明公开了一种熔盐法制备C₃N₄光催化材料和制备方法，以水溶性的低熔点熔盐与三聚氰胺充分混合，熔盐熔融温度下熔盐小液滴作为阻隔层，C₃N₄在包裹着小液滴生长，反应后通过水洗将熔盐回收得到C₃N₄光催化材料。所述C₃N₄材料具有蠕虫状介孔结构，且介孔尺寸在3.8±1nm，其形成机理是以熔盐小液滴作为生长阻隔层。制备时以水溶性的低熔点氯化物盐为熔盐，与三聚氰胺充分混合，在马弗炉内400-680°C热处理混合物1-5h，将热处理后的样品经水洗回收熔盐，获得介孔C₃N₄光催化材料。无需模板引入过程，简单易行，易于大规模工业化生产。

主权项

一种熔盐法制备介孔C₃N₄光催化材料的方法，其特征在于：以水溶性的低熔点熔盐与三聚氰胺充分混合，熔盐熔融温度下熔盐小液滴作为阻隔层，C₃N₄在包裹着小液滴生长，反应后通过水洗将熔盐回收得到C₃N₄光催化材料；所述C₃N₄材料具有蠕虫状介孔结构，且介孔尺寸在3.8±1nm，其形成机理是以熔盐小液滴作为生长阻隔层；所述C₃N₄材料的比表面积在20‑150m²/g范围；具体制备方法为:以水溶性的低熔点氯化物盐为熔盐，与三聚氰胺充分混合，其混合质量比为 NaCl+KCl+LiCl：C₃N₆H₆=M：1，0.01≤M≤20，充分研磨混合均匀；将熔盐与三聚氰胺的混合物在马弗炉内400‑680℃热处理1‑5h，三聚氰胺热缩聚形成C₃N₄；将热处理后的产物，经水洗回收熔盐，经离心分离后，于60±15℃干燥3‑5h；获得介孔C₃N₄光催化材料；其中，水溶性的低熔点氯化物盐是氯化钠、氯化钾和氯化锂的混和物，其混合的质量比为NaCl:KCl:LiCl=x:y:z ；0.01≤x≤1，0.01≤y≤1，0.01≤z≤1。