[发明专利]光催化剂复合结构体及其制备方法

权利要求书

1.一种光催化剂复合结构体，其特征在于，作为主干的石墨型氮化碳(g-C₃N₄)，生长CNTs的金属催化剂，原位生长于g-C₃N₄上的CNTs分支和负载于整个主干-分支复合结构体表面的纳米氧化物光催化剂。

2.如权利要求1所述的一种光催化剂复合结构体，其特征在于，所述生长CNTs的金属催化剂选自铁，钴，镍中的一种或者几种，优选为钴。

3.如权利要求1所述的一种光催化剂复合结构体，其特征在于，所述纳米氧化物光催化剂的颗粒是二氧化钛，氧化锌，氧化镍中的一种或几种的组合，优选为氧化锌。

4.如权利要求1所述的一种光催化剂复合结构体，其特征在于，所述的纳米氧化物光催化剂通过溶胶凝胶法涂覆于主干-分支复合结构体的表面。

5.如权利要求1所述的一种光催化剂复合结构体，其特征在于，所述主干结构g-C₃N₄为管状，棒状，片状和球状的介孔或非介孔结构，尺寸在0.1μm～50μm之间。

6.如权利要求1所述的一种光催化剂复合结构体，其特征在于，分支结构为单壁或多壁CNTs，管直径在2～50nm之间。

7.如权利要求1所述的一种光催化剂复合结构体，其特征在于，所述负载在主干g-C₃N₄和分支CNTs上的纳米氧化物光催化剂形态为管状、棒状、片状和颗粒，大小在5nm～100nm之间。

8.一种光催化剂复合结构体的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：

第一步，制备或购买g-C₃N₄，主干g-C₃N₄尺寸较大，范围在0.1μm～50μm之间；

第二步，通过浸渍方法在g-C₃N₄上负载铁、钴、镍中的至少一种金属离子，烘干后，成为CVD生长CNTs的催化剂；

第三步，浸渍了金属离子的g-C₃N₄在惰性气体保护下，通入碳源物质原位生长CNTs，管径控制在2～50nm之间；

第四步，在形成的主干-分支结构表面均匀涂覆纳米氧化物光催化剂，纳米氧化物光催化剂的粒子的大小控制在5～100nm之间。

9.如权利要求8所述的一种光催化剂复合结构体的制备方法，其特征在于，在第三步中，碳源物质为乙炔。

10.如权利要求8所述的一种光催化剂复合结构体的制备方法，其特征在于，在第四步中，纳米氧化物光催化剂为二氧化钛、氧化锌、氧化镍中的一种。