一种石墨相氮化碳基光催化复合材料及其制备和应用的制作方法

1.本发明涉及一种复合光催化剂，具体涉及一种石墨相氮化碳基光催化复合材料及其制备和应用。


背景技术：

2.室内涂料家具voc缓慢挥发，对人们生存的环境产生了极坏的影响，严重危害人们的健康生活。室内空气污染物最典型的就是甲醛。治理甲醛污染一方面需要减少源头的产生，控制生产加工过程材料中甲醛等污染物的含量，开发新型无污染材料，禁止含高有害物质的产品进入市场，另一方面，提高污染物去除效率。当前，采用通风换气、过滤和吸附法是净化室内污染物的主要手段，却并不能将污染物彻底降解。光催化的方式是降解室内甲醛最有效地方法之一。根据光催化机理，光催化剂在受到光照时，产生的光生电子与光生空穴在表面氧化过程中会产生羟基自由基(
·
oh)与超氧自由基(
·
o2‑
)，活性
·
oh和
·
o2‑
共同起氧化作用，
·
oh可以获取甲醛中的氢生成碳氢氧自由基(
·
cho)，然后碳氢氧自由基进一步被氧化为羧酸，羧酸最终氧化分解生成co2和h2o。通过此反应可实现室内空气的自净化，若使用具有高活性的异质结光催化剂更能达到有效降解甲醛的目的。
3.目前已有的治理甲醛污染的光催化剂虽然有一定的效果，但所用的材料大多包括重金属物质或者设备要求高使得价格昂贵。因此制备一种较为廉价、低成本，且工艺简单的同时达到最佳性能的光催化剂是大规模生产的关键。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种石墨相氮化碳基(g
‑
c3n4基)光催化复合材料及其制备和应用。该g
‑
c3n4基复合光催化剂可以实现光生电子空穴对的有效分离，促进光催化效率提高，进而增强降解甲醛的性能。
5.本发明所采用的技术方案是：
6.一种石墨相氮化碳基光催化复合材料的制备方法，包括以下步骤：
7.将聚乙烯吡咯烷酮溶解到含有油酸的n,n
‑
二甲基甲酰胺中，加入二硫化钼粉末；经过搅拌并超声粉碎处理后离心，将所得上清液洗涤后得到水分散的mos2纳米片分散液；
8.三聚氰胺粉末、硫代乙酰胺、氯化钠/氯化钾混合，然后热缩聚反应，得到暗黄色产物，即为熔盐制备的s掺杂g
‑
c3n4；
9.取s掺杂g
‑
c3n4加水后超声粉碎，粉碎后离心，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，得到少层改性g
‑
c3n4粉末；
10.取少层改性g
‑
c3n4粉末和mos2纳米片分散液混合并配置混合液，混合液进行水热处理，充分反应后进行混合液固液分离，获得下层沉淀，得到mos2/g
‑
c3n4光催化复合材料。
11.作为本发明的进一步改进，所述聚乙烯吡咯烷酮、油酸与二硫化钼粉末的质量比为1：1：1。
12.作为本发明的进一步改进，所述硫代乙酰胺添加量不超过三聚氰胺粉末与硫代乙
酰胺总质量的20wt％。
13.作为本发明的进一步改进，所述氯化钠/氯化钾中na盐与k盐质量比为9:11。
14.作为本发明的进一步改进，所述热缩聚反应的条件为：
15.由120min升温至于550℃，升温速率4～6℃/min，并在550℃下恒温反应150～200min。
16.作为本发明的进一步改进，所述水热的条件为130～150℃，反应10～13h后自然冷却。
17.作为本发明的进一步改进，所述少层改性g
‑
c3n4粉末和mos2纳米片分散液的固液比为1g/5
‑
20ml。
18.作为本发明的进一步改进，所述超声粉碎采用超声波细胞粉碎机处理，处理时体系温度保持50℃，累计超声10h；
19.所述离心的转速为5000rpm，离心10min。
20.一种石墨相氮化碳基光催化复合材料的制备方法，由所述的方法制得。
21.所述的方法制得石墨相氮化碳基光催化复合材料在治理甲醛污染中的应用。
22.本发明具有以下优点：
23.该g
‑
c3n4基复合光催化剂首先通过元素掺杂直接调节了主催化剂g
‑
c3n4的能带结构，并且使用具有较高熔点的盐熔体调节g
‑
c3n4的聚合过程，扩大光吸收范围的同时提高结晶性。再将两种不同半导体之间通过复合，在光的照射下，产生的光生载流子会因为电子自发流向更低电位的特性而分离，空穴也会转移到更低电位的半导体上，从而可以实现光生电子空穴对的有效分离，促进光催化效率提高，进而增强降解甲醛的性能。本发明利用元素掺杂、熔盐调节、液相剥离和异质结复合的方法发明了一种石墨相氮化碳基光催化复合材料。相比于目前应用的其他光催化剂，所制备的石墨相氮化碳基光催化复合材料采用的设备、工艺及药品都是较为廉价的，在低成本的同时达到最佳性能。通过对g
‑
c3n4的改性，使得光吸收范围扩大和比表面积增加，光利用率显著提升。同时采用2d
‑
2d的异质结构建模式，改性g
‑
c3n4作为主催化剂，mos2作为助催化剂，使电子可以通过化学键连接的界面快速转移，且改变了电子和空穴流向，大大降低光生载流子的复合几率，有效提升甲醛去除效率。
附图说明
24.图1实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的sem图(2μm)；
25.图2实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的xrd图；
26.图3实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的降解rhb性能；
27.图4实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的降解甲醛性能。
具体实施方式
28.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.石墨相氮化碳材料(g
‑
c3n4)是一种典型的非金属半导体材料，由于所具有的优异
热导率和热稳定性，并且适当的禁带宽度可使其在可见光条件下响应，因而作为新一代半导体材料在各个领域备受瞩目，并有望成为一种高效的、可持续的光催化剂。但由于较大的层间距(0.67nm)，限制了光生电子层间传递，减少了迁移到材料表面的电子量，同时导电性不高也导致的载流子传输能力差，制约了其光催化反应与应用。因此，需对g
‑
c3n4进行有效改性，降低光生电子
‑
空穴对复合率，提高其光催化反应活性。
30.本发明的目的在于提供一种石墨相氮化碳基光催化复合材料的制备。该g
‑
c3n4基复合光催化剂首先通过元素掺杂直接调节了主催化剂g
‑
c3n4的能带结构，并且使用具有较高熔点的盐熔体调节g
‑
c3n4的聚合过程，扩大光吸收范围的同时提高结晶性。再将两种不同半导体之间通过复合，在光的照射下，产生的光生载流子会因为电子自发流向更低电位的特性而分离，空穴也会转移到更低电位的半导体上，从而可以实现光生电子空穴对的有效分离，促进光催化效率提高，进而增强降解甲醛的性能。
31.本发明一种石墨相氮化碳基光催化复合材料，使用非金属元素掺杂与盐熔体对原始g
‑
c3n4进行了改性，并结合另一种半导体材料有效增强了光催化降解甲醛活性。
32.由于热缩聚法工艺简单，易于操作和适用大量生产，同时获得样品结晶度较好，十分适合本样品的应用，因此选择热缩聚法制备g
‑
c3n4材料。元素掺杂是直接调节能带结构的有效方法，可以对g
‑
c3n4中庚嗪环和电子结构进行工程改造。选用相对廉价的非金属元素s作为掺杂剂，非金属s的掺入可优先替换g
‑
c3n4中庚嗪单元边缘的氮原子，扩展可见光吸收范围，增强光催化反应中的氧化还原能力。并且使用具有较高熔点的nacl/kcl混合盐熔体调节g
‑
c3n4的聚合过程，保证有活性的聚庚嗪酰亚胺作为g
‑
c3n4主要成分，同时提高结晶性。
33.将少层纳米材料用于光催化领域，因为其大幅提高的比表面积，可获得更多的边缘活性位点，增强可见光的利用效率，提高光催化效果。过渡金属硫化物(tmdc)作为典型的2d层状材料，由于其吸引人的化学和电化学性质而被广泛应用在存储，催化，传感和其他电化学器件中，二硫化钼(mos2)就是过渡金属硫化物中典型的代表。纳米级别的mos2有可变的能带分层结构，使得在可见光下具有光催化活性，并且作为纳米材料，单层mos2比表面积大，能提供更多的光电子活性位点，增强了它的催化活性以吸附更多反应物分子，成为一种极具优势的光催化剂。另外，单层mos2禁带宽度约为1.90ev，能带差与光和g
‑
c3n4的能级非常匹配，十分适合作为g
‑
c3n4的助催化剂。其与g
‑
c3n4在高温高压时复合很容易通过化学键连接形成mos2/g
‑
c3n4二元纳米复合材料，能够有效地增强可见光吸收。结合后在g
‑
c3n4上被激发出的光电子会首先传递到mos2单层上，再迁移到材料表面与污染物发生反应，这个过程阻碍了催化剂上光生电子
‑
空穴的复合，使光催化能力更强，有效提升有机污染物和空气净化的光催化效率。
34.为实现mos2薄层在大规模光催化领域的应用，高质量高效率的制备少层mos2尤为关键。液相剥离针对分层材料的使用已经十分常见，但直接将材料加入相应溶剂进行超声操作往往得不到理想的效果。一般情况下，溶剂的极性是否与材料相匹配，直接影响到分散程度和稳定性。除此之外，表面活性剂和插层剂的加入也会极大提高纳米片层产率，并显著提高分散稳定性。通过比较选择了与mos2表面能相当的dmf作为溶剂，以小分子插层剂和大分子表面活性剂结合作用的方式提高所制备纳米片的质量和分散液浓度。
35.所述的一种石墨相氮化碳基光催化复合材料，其特点由以下步骤实现：
36.(1)将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。通过磁力搅拌20min并超声20min使其混合均匀，随后转移至超声波细胞粉碎机进行超声脉冲剥离，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，所得上清液即为mos2纳米片分散液。将分散体用dmf洗涤两次以除去过量的pvp和油酸，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次即得水分散的mos2纳米片分散液。
37.(2)首先称取3
‑
5g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤以去除前驱体中的可溶性杂质以及易分解物质对样品的影响。在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加0
‑
2g硫代乙酰胺(taa)，使其与三聚氰胺总量为5g。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率4～6℃/min)并在此温度下恒温反应150～200min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次洗去盐份。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末即为熔盐制备的s掺杂g
‑
c3n4。
38.(3)秤取1g上述改性的g
‑
c3n4置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min混合均匀。随后采用超声波细胞粉碎机进行超声脉冲剥离，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，所得上清液即为少层g
‑
c3n4分散液，通过旋转蒸发去除水分，收集下层固体干燥研磨即得到少层改性g
‑
c3n4粉末。
39.秤取0.5g处理好的少层改性g
‑
c3n4粉末和2.5
‑
10ml上述mos2纳米分散液置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充45
‑
52.5ml去离子水后进行磁力搅拌30min。对混合液进行水热处理，将反应釜放入130～150℃恒温烘箱中，反应10～13h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，即可得到mos2/g
‑
c3n4光催化复合材料。
40.根据以上方法所制备的一种石墨相氮化碳基光催化复合材料，可作为一种高效光催化剂应用在治理甲醛污染中。
41.该石墨相氮化碳基光催化复合材料将硫代乙酰胺掺杂改性的g
‑
c3n4通过氯化钠/氯化钾混合熔盐体调节聚合过程，同时将其剥离为二维结构与少层二硫化钼复合，制备出有利于促进电荷载流子分离的异质结界面。本发明获得的光催化剂不仅光吸收范围得到扩大，结晶性得到提高，并且实现了光生电子空穴对的有效分离，促进了光催化效率提高，进而增强降解甲醛的性能。制备采用的设备、工艺及药品都是较为廉价的，在低成本的同时达到最佳性能。将其应用在甲醛治理方面可有效控制甲醛对人体的危害，并且拓宽了光催化材料的研究范围。
42.实施例1
43.将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。经过磁力搅拌20min并超声20min随后转移至超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，将所得上清液用dmf洗涤两次，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次，记分散液为产物ⅰ。
44.称取4g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤，在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加
1g硫代乙酰胺(taa)。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率5℃/min)并在此温度下恒温反应180min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末记为产物ⅱ。
45.秤取1g产物ⅱ置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min随后采用超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，所得样品记为产物ⅲ。
46.秤取0.5g产物ⅲ和5ml产物ⅰ置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充50ml去离子水后进行磁力搅拌30min。将反应釜放入140℃恒温烘箱中，反应12h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，所得产品为目标产品。
47.实施例2
48.将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。经过磁力搅拌20min并超声20min随后转移至超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，将所得上清液用dmf洗涤两次，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次，记分散液为产物ⅰ。
49.称取3.5g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤，在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加1.5g硫代乙酰胺(taa)。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率5℃/min)并在此温度下恒温反应180min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末记为产物ⅱ。
50.秤取1g产物ⅱ置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min随后采用超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，所得样品记为产物ⅲ。
51.秤取0.5g产物ⅲ和5ml产物ⅰ置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充50ml去离子水后进行磁力搅拌30min。将反应釜放入140℃恒温烘箱中，反应12h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，所得产品为目标产品。
52.实施例3
53.将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。经过磁力搅拌20min并超声20min随后转移至超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，将所得上清液用dmf洗涤两次，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次，记分散液为产物ⅰ。
54.称取3g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤，在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加2g硫代乙酰胺(taa)。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k
盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率5℃/min)并在此温度下恒温反应180min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末记为产物ⅱ。
55.秤取1g产物ⅱ置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min随后采用超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，所得样品记为产物ⅲ。
56.秤取0.5g产物ⅲ和5ml产物ⅰ置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充50ml去离子水后进行磁力搅拌30min。将反应釜放入140℃恒温烘箱中，反应12h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，所得产品为目标产品。
57.实施例4
58.将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
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二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。经过磁力搅拌20min并超声20min随后转移至超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，将所得上清液用dmf洗涤两次，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次，记分散液为产物ⅰ。
59.称取3.5g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤，在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加1.5g硫代乙酰胺(taa)。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率5℃/min)并在此温度下恒温反应180min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末记为产物ⅱ。
60.秤取1g产物ⅱ置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min随后采用超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，所得样品记为产物ⅲ。
61.秤取0.5g产物ⅲ和2.5ml产物ⅰ置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充52.5ml去离子水后进行磁力搅拌30min。将反应釜放入140℃恒温烘箱中，反应12h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，所得产品为目标产品。
62.实施例5
63.将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。经过磁力搅拌20min并超声20min随后转移至超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，将所得上清液用dmf洗涤两次，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次，记分散液为产物ⅰ。
64.称取3.5g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤，在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加1.5g硫代乙酰胺(taa)。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平
铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率5℃/min)并在此温度下恒温反应180min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末记为产物ⅱ。
65.秤取1g产物ⅱ置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min随后采用超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，所得样品记为产物ⅲ。
66.秤取0.5g产物ⅲ和10ml产物ⅰ置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充45ml去离子水后进行磁力搅拌30min。将反应釜放入140℃恒温烘箱中，反应12h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，所得产品为目标产品。
67.实施例6
68.将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
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二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。经过磁力搅拌20min并超声20min随后转移至超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，将所得上清液用dmf洗涤两次，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次，记分散液为产物ⅰ。
69.称取3.5g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤，在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加1.5g硫代乙酰胺(taa)。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率3℃/min)并在此温度下恒温反应200min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末记为产物ⅱ。
70.秤取1g产物ⅱ置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min随后采用超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，所得样品记为产物ⅲ。
71.秤取0.5g产物ⅲ和10ml产物ⅰ置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充45ml去离子水后进行磁力搅拌30min。将反应釜放入130℃恒温烘箱中，反应13h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，所得产品为目标产品。
72.实施例7
73.将0.25g聚乙烯吡咯烷酮(pvp)溶解到含有0.25g油酸的50ml n,n
‑
二甲基甲酰胺(dmf)中，加入0.25g二硫化钼(mos2)粉末。经过磁力搅拌20min并超声20min随后转移至超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，将所得上清液用dmf洗涤两次，再通过旋转蒸发使用去离子水(h2o)置换原溶剂dmf两次，记分散液为产物ⅰ。
74.称取3.5g三聚氰胺粉末用去离子水洗涤并过滤，在烘箱中80℃烘干并捣碎，再添加1.5g硫代乙酰胺(taa)。同时加入10g氯化钠/氯化钾(naci/kci)作为混合熔盐(控制na盐与k盐质量比为9:11)，使用研钵混合研磨30min，倒入带盖子的50ml坩埚中，将混合粉末平铺在坩埚内，然后放入马弗炉中120min升温至于550℃(升温速率6℃/min)并在此温度下恒
温反应150min，随炉冷却，得到暗黄色产物。随后，将研磨过后的产物分散在去离子水中使盐溶解，再过滤，反复三次。放入50℃烘箱干燥，经研磨过筛，所得暗黄色粉末记为产物ⅱ。
75.秤取1g产物ⅱ置于加入500ml去离子水的烧杯中，磁力搅拌20min随后采用超声波细胞粉碎机，使体系温度保持在50℃累计超声10h。粉碎结束后将混合物使用5000rpm离心10min，取上层分散液通过旋转蒸发后收集下层固体干燥研磨，所得样品记为产物ⅲ。
76.秤取0.5g产物ⅲ和10ml产物ⅰ置于100ml的聚四氟乙烯内衬反应釜中，补充45ml去离子水后进行磁力搅拌30min。将反应釜放入150℃恒温烘箱中，反应11h后自然冷却。随后，使用离心机将反应釜中的混合液固液分离，获得下层沉淀。将固体沉淀用去离子水洗涤数次后经50℃烘箱干燥12h，所得产品为目标产品。
77.为了表征该石墨相氮化碳基光催化复合材料的形貌特征，对实施例2中目标产品进行了场发射扫描电镜(sem)测试，结果如图1所示。图1实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的sem图(2μm)
78.由图可以看出，样品形貌呈现聚集状态并且出现孔洞，这说明少层mos2与层状g
‑
c3n4逐渐发生结合。形貌依然保持g
‑
c3n4典型的层状结构。
79.为了验证该石墨相氮化碳基光催化复合材料的晶体结构特征，对实施例2中目标产品进行了x射线粉末衍射(xrd)测试，结果如图2所示。图2实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的xrd图
80.由图可以看出，石墨相氮化碳基光催化复合材料在27.5
°
和13.3
°
左右都出现峰型与纯g
‑
c3n4相似的布拉格衍射峰，这说明晶体结构没有由于mos2纳米层的加入而被破坏。相反，通过对比27.5
°
处的(002)衍射峰，发现复合材料半峰宽略微变窄并且峰位向左偏移，结晶性反而得到提高意味着mos2与g
‑
c3n4片层面面结合相当紧密，层间距发生扩大则归因于少层mos2进入到了g
‑
c3n4层间，表明两个半导体的成功复合。另外，可以观察到复合材料在39.5
°
、44.5
°
和58.3
°
处显示出原本属于少层mos2的(103)、(104)和(110)平面的弱衍射峰，证实了mos2的成功引入。
81.降解有机染料是反映光催化性能的最重要指标，因此可通过测试罗丹明b(rhb)的降解效果评价该目标产品的性能。具体测试过程如下：
82.取0.1g所制备的光催化样品加入到50ml 20mg/l的罗丹明b(rhb)溶液中，使用磁力搅拌在黑暗条件下搅拌30min使其达到吸附
‑
脱附平衡，随后在搅拌下采用300w氙灯进行光照，每间隔一段时间取样1ml离心取上清液在紫外可见分光光度计下测试罗丹明b的浓度变化。在553nm处测得最大吸收强度并作图得到降解曲线，结果如图3所示。图3实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的降解rhb性能
83.由图可以看出，该复合材料的降解速率明显得到提升，10min可以去除接近一半的rhb，经过1h降解效率达到82.9％，这得益于异质结的形成，进一步加速了电子
‑
空穴对的分离。
84.通过测试甲醛的降解效果评价该目标产品的性能。具体测试过程如下：
85.取0.1g所制备的光催化样品均匀置于培养皿中，将培养皿放入一个500ml圆柱体气体反应器底部，上方用透光石英玻璃进行封闭，并用锡箔纸覆盖，以防光线透过，同时将气体反应器侧壁接口与红外光声谱气体检测仪(innova 1512)连接，开始实时监测气体反应器内甲醛、co2、h2o等气体组分的浓度。反应开始前，从侧壁接口注入100ppm的甲醛气体，
待反应器内甲醛稳定并达到吸附
‑
脱附平衡后，拿开锡箔纸，采用300w氙灯进行光照，光催化反应开始，气体检测仪的检测间隔设置为10min。结果如图4所示。图4实施例2中所得石墨相氮化碳基光催化复合材料的降解甲醛性能
86.由图可以看出，经过2h的光照，该复合材料的降解效率达到77.6％，这说明异质结界面的耦合所产生的电子迁移对于分离载流子非常有效，从而产生更多的活性h

参与氧化反应。
87.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
88.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。