[发明专利]一种球形介孔氮化碳材料及其制备方法

权利要求书

1.一种球形介孔C₃N₄材料，其特征在于：所述的球形介孔C₃N₄材料具有中空空腔纳米结构。

2.如权利要求1所述的球形介孔C₃N₄材料，其特征在于：所述的球形介孔C₃N₄材料中，纳米粒子的大小为100~200纳米，中空空腔的直径为20~100nm，介孔孔道的孔径为2~10nm，比表面积为300~800m²/g。

3.如权利要求1至2任一项所述的球形介孔C₃N₄材料的制备方法，其特征在于：

（1）2~10mL硅源溶解于50~100mL乙醇和5~20mL水的混合溶剂中，搅拌滴加1~10mL饱和浓氨水，继续搅拌1~5h,过滤，干燥，得到中间产物A；

（2）将0.5g步骤（1）中得到的中间产物A超声分散于50～150mL水中，加入含0.2～1g阳离子表面活性剂、100~300mL乙醇、100~300mL水，1~10mL氨水的混合液，搅拌30min，滴加0.5~5mL硅源，继续搅拌3~9h后，过滤，干燥，得到中间产物B；

（3）将0.1~1g碱溶于100mL水中，并加入步骤（2）得到的产物B，20~50℃搅拌6h，过滤，干燥，然后在空气中焙烧除去产物中的表面活性剂，得到中间产物C；

（4）取1g步骤（3）得到的产物C，加入到浓度为0.1-0.5g/mL的含氮前驱物水溶液10mL充分浸渍，离心干燥后，将产物在温度500~800℃下，氮气或氩气气氛中焙烧，然后用饱和氢氟酸水溶液，溶解SiO₂得到球形中空介孔纳米C₃N₄。

4.如权利要求3所述的球形介孔C₃N₄材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的阳离子表面活性剂是指十六烷基三甲基溴化铵CTAB或十六烷基三甲基氯化铵CTAC。

5.如权利要求3所述的球形介孔C₃N₄材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）或（2）中所述的硅源选自纯的正硅酸四乙酯TEOS、0.1~0.5mol/L的硅溶胶或0.1~0.5mol/L的硅酸钠的水溶液。

6.如权利要求3所述的球形介孔C₃N₄材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的碱选自NaHCO₃，Na₂CO₃或NaOH。

7.如权利要求3所述的球形介孔C₃N₄材料的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的含氮前驱物选自单氰胺、双氰胺或三聚氰胺。