[发明专利]一种钙钛矿结构氮氧化合物光催化分解水阳极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钙钛矿结构氮氧化合物光催化分解水阳极材料，其特征在于，其化学式为CaNbO₂N。

2.根据权利要求1所述的钙钛矿结构氮氧化合物光催化分解水阳极材料的制备，其特征在于，采用溶胶凝胶—高温氮化两步法合成：称取钙盐、柠檬酸和乙二醇加入铌盐的甲醇溶液中，搅拌至溶解完全，溶液变澄清粘稠，配制得到混合溶液；将混合溶液置入高温烘箱中烘干至溶液变成面包状暗黄色凝胶物；再将凝胶物置入高温炉中进行灼烧除去其中的有机物，制备得到白色前驱体粉末；将制备的白色前驱体粉末置入高温管式炉中在氨气氛围下进行高温氮化，得到钙钛矿结构钙铌氧氮四元化合物。

3.根据权利要求2所述的钙钛矿结构氮氧化合物光催化分解水阳极材料的制备方法，其特征在于，所述的钙盐为CaCO₃、无水CaC₂O₄中的一种；所述的铌盐采用NbCl₅；所述的Ca、Nb、柠檬酸和乙二醇的mol比为1:1:15:60；铌盐配制的浓度为0.185±1mol/L的NbCl₅的甲醇溶液中，使得钙盐和铌盐充分螯合，得到混合溶液；将混合溶液转移至蒸发皿中，置入200±20℃烘箱中烘干至溶液膨胀变成多孔的面包状暗黄色凝胶物，待自然冷却后取出；将所得凝胶物固体置入高温炉中800±50℃灼烧2±1h，升温至1000±50℃再灼烧2±1h，除去其中的有机物杂质，待自然冷却后取出，制备得到白色Ca₂Nb₂O₇前驱体粉末；将上述制备的白色前驱体粉末放入氧化铝坩埚中，置入高温管式炉中，先通入氨气除去体系内的空气，保持氨气流量为200±50mL/min，再将管式炉升温至800±50℃，保温20±5h，待自然冷却后关闭氨气气路取出，制备得到目标材料。

4.一种如权利要求1所述的半导体材料的应用，其特征在于，所述的钙钛矿结构钙铌氧氮四元化合物用于可见光驱动催化分解水产氢。