一种多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料的制备方法及其光催化还原二氧化碳的应用与流程

技术特征：
1.一种多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：以富含g-c3n4的多孔氮化碳泡沫为载体，尿素作为沉淀剂，采用水热法将水滑石纳米片原位生长在载体表面，经切割得到厚度为1-4mm、具有g-c3n4/水滑石异质结结构的多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的富含g-c3n4的多孔氮化碳泡沫由三聚氰胺海绵经高温热解得到。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：将可溶二价金属盐、可溶三价金属盐、尿素和氟化铵溶于水中配制反应液，其中二价金属离子和三价金属离子的摩尔比为2:1-3:1，将富含g-c3n4的多孔氮化碳泡沫浸入反应液中，然后在100-120℃下密闭水热反应8-24h，反应完成后自然冷却至室温，去离子水和乙醇交替洗涤，干燥，最后切割为厚度1-4mm的多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的可溶三价金属盐为氯化铁、氯化铝、硝酸铁、硝酸铝中的一种或几种；反应液中三价金属盐的浓度为0.007-0.03mol/l。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的可溶二价金属盐为氯盐、硝酸盐、硫酸盐中的一种或几种，二价金属离子选自镍离子、镁离子、钴离子中的一种或几种；反应液中二价金属盐的浓度为0.02-0.09mol/l。6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的反应液中尿素的浓度为0.1-0.3mol/l，氟化铵的浓度为0.05-0.25mol/l。7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的反应液中三价金属离子为铁离子，其浓度为0.0214mol/l，二价金属离子为镍离子，其浓度为0.0643mol/l，120℃下密闭水热反应8h，最后切割为3mm的多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料。8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的富含g-c3n4的多孔氮化碳泡沫的制备方法为：将三聚氰胺海绵在氮气或氩气气氛中以5-10℃/min的升温速率升温至400-800℃焙烧100-120min，自然冷却至室温，去离子水和乙醇交替洗涤，干燥，得到富含g-c3n4的多孔氮化碳泡沫。9.根据权利要求1-8任意一项所述的方法制备得到的多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料光催化还原二氧化碳的应用。

技术总结
本发明公开了一种多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料的制备方法及其光催化还原二氧化碳的应用。该方法以富含g-C3N4的多孔氮化碳泡沫为载体，尿素作为沉淀剂，采用水热法将水滑石纳米片原位生长在载体表面，经切割得到厚度为1-4mm、具有g-C3N4/水滑石异质结结构的多孔氮化碳泡沫/水滑石三维异质结材料。本发明选择氮化碳泡沫作为水滑石的载体以及通过调控材料厚度，解决了水滑石易团聚的问题，并且利用异质结的光催化协同作用有效地提高了复合材料的CO2吸附性能和光催化性能，大大提高光催化CO2还原反应的产量。当厚度为3mm时达到最优，复合材料具有最高的CO产生速率52.17μmol g-1


技术研发人员：秦玉梅 徐倩鑫 朱彪 包小燕 银浩
受保护的技术使用者：广西师范大学
技术研发日：2021.05.11
技术公布日：2022/2/7