復合膜及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型光催化薄膜材料。
[0002]本發(fā)明還涉及上述光催化薄膜材料的制備方法。
[0003]本發(fā)明還涉及上述光催化薄膜材料的用途。
【背景技術(shù)】
[0004]g_C3N4和磷酸銀都是近幾年發(fā)現(xiàn)的具有諸多光催化材料特效的新光催化劑。比如:g_C3N4容易大量合成、高的穩(wěn)定性，優(yōu)秀的光吸收性能，很好的電子導體等。而磷酸銀具有較窄的禁帶寬度，能夠被可見光激發(fā)，具有很好的光催化量子效率，而且只要稍微改性就能夠獲得更好的催化能力等等。這兩種優(yōu)秀的光催化材料如果進行復合的話，很可能達到強強聯(lián)手的效果。因此，在這個專利中，我們將g_C3N4和磷酸銀復合在一起，并制備成膜，這樣可以縮短電子遷移的距尚，進一步提尚電子的轉(zhuǎn)移速率，進而大幅提尚材料的光催化能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的意義在于開發(fā)利用g_C3N4和磷酸銀的高光催化能力，通過成膜使它們強強聯(lián)手，達到最優(yōu)的催化效果，為開發(fā)新型高活性g_C3N4基光催化劑奠定基礎(chǔ)。本發(fā)明提供了一種合成g_C3N4復合膜的方法。本發(fā)明提供的光催化材料是磷酸銀/g_C 3N4復合膜。
[0006]本發(fā)明提供的磷酸銀/VC3N4復合膜的制備方法如下:
[0007]首先合成磷酸銀粒子，將一定量的硝酸銀或乙酸銀和磷酸鹽二氫銨或磷酸銨分別溶于一定量的去離子水中，然后將磷酸鹽溶液滴入到銀鹽溶液中，得到的黃色沉淀，離心、洗滌干燥。g_C3N4的合成如下，將一定量的尿素或雙氰胺或三聚氰胺放入坩禍中，蓋上蓋子，550°C焙燒5小時，得到的淡黃色粉末備用。將一定量的g_C3N4和磷酸銀混合，加入少量的去離子水、乙醇和羧甲基纖維素，攪拌均勻，然后將混合物涂抹到干凈的玻璃片上，在空氣中干燥，將得到的膜從玻璃上揭下來，做表征和光催化反應(yīng)。
[0008]在可見光輻射下產(chǎn)氫性能測試具體方法和條件如下:
[0009]實驗在自制的250mL的反應(yīng)器中進行，光源為300W Xe燈(λ彡400nm)，光強度為50mW/cm2，將一定量的催化劑膜放入反應(yīng)器中，加入一定量的含醇水溶液(10vol.% )，一定量的助催化劑(H2PtCl6)加入到水溶液中(原位光沉積到催化劑表面)，超聲分散5min后，通入高純氮氣除去反應(yīng)器中的氧氣，將反應(yīng)器密封后光照進行光解水反應(yīng)，每隔一定時間抽取ImL氣體進行氣相分析。
具體實施方案
[0010]實施方案I
[0011]將石英玻璃片(IcmX Icm)清洗干凈，吹干后放入20mL混合溶液中(98wt.%濃硫酸和30wt.%比02;體積比為3:1)，然后升溫至70°C，浸泡30min，取出后用去離子水洗滌干凈，晾干備用。取0.1g g_C3N4和0.1g磷酸銀，加入2mL去離子水和2mL乙醇，0.05g羧甲基纖維素，混合均勻，涂抹到玻璃片上，厚度維持在0.1_。晾干后備用。
[0012]實施方案2
[0013]主要步驟和實施方案I相同，只是羧甲基纖維素為0.0lg0
[0014]實施方案3
[0015]主要步驟和實施方案I相同，只是羧甲基纖維素為0.lg。
[0016]光催化產(chǎn)氫性能測試:
[0017]將0.1g多層膜、90mL去離子水和1mL甲醇放入反應(yīng)器中，加入0.0015g H2PtCl6,超聲5min后，通入高純氮氣30min除去反應(yīng)器內(nèi)的空氣，將反應(yīng)器密封后開燈進行光解水反應(yīng)。每隔30min抽取0.5mL反應(yīng)器內(nèi)的氣體，進行氣相色譜分析，確定氫氣的產(chǎn)量。
【主權(quán)項】
1.磷酸銀/g-C3N4復合膜光催化材料，其特征在于包括如下合成步驟: 將石英玻璃片(IcmXlcm)清洗干凈，吹干后放入20mL混合溶液中(98wt.%濃硫酸和30wt.%比02;體積比為3: 1)，然后升溫至70°C，浸泡30min，取出后用去離子水洗滌干凈，晾干備用；取0.1g g_C3N4和0.1g磷酸銀，加入2mL去離子水和2mL乙醇，0.05g羧甲基纖維素，混合均勻，涂抹到玻璃片上，厚度維持在0.1_，晾干后備用。2.根據(jù)權(quán)利要求1的光催化膜材料，其特征在于在可見光的輻射下能夠光解水產(chǎn)生氫氣。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光催化膜材料及其制備方法，屬于無機光催化材料領(lǐng)域。這種光催化材料包括磷酸銀和石墨型氮化碳。本發(fā)明制備的光催化膜材料在400到800nm波長范圍內(nèi)具有光催化活性，能夠在可見光或自然光輻射下光解水產(chǎn)生氫氣。
【IPC分類】C01B3/32, B01J27/22
【公開號】CN105214700
【申請?zhí)枴緾N201510615287
【發(fā)明人】宋立民, 方升
【申請人】天津工業(yè)大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月21日