[发明专利]用于光电催化产氢的六方纳米片状ZnO-g-C3

权利要求书

1.用于光电催化产氢的六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：制备ZnO种子层

利用醋酸锌、乙二醇甲醚和单乙醇胺配制ZnO溶胶并采用浸渍提拉法制备ZnO种子层；

步骤二：制备g-C₃N₄粉末

采用热缩聚合法制备g-C₃N₄块体，将其研磨后得到g-C₃N₄粉末；

步骤三：制备六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜

采用超声法将g-C₃N₄粉末加入到含有六次甲基四胺和硝酸锌的ZnO生长溶液中，将步骤一中制得的ZnO种子层放入加有g-C₃N₄粉末的ZnO生长溶液中，经过水热法制得六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜；

所述步骤三中(1)的工艺参数为：称取0.1～0.5g所述步骤二制得的g-C₃N₄粉末，与0.3～0.5g的六次甲基四胺混合，加入50～70mL蒸馏水，超声20～30min，然后加入0.7～0.9g的硝酸锌，玻璃棒搅拌3～5min，即得到g-C₃N₄浓度为0.05～0.1mol·L^-1的ZnO生长溶液；

所述步骤三中(2)的工艺参数为：将所述步骤一制备的ZnO种子层放置于所述步骤三中得到的g-C₃N₄浓度为0.05～0.1mol·L^-1的ZnO生长溶液中，采用水热法，85-95℃条件下反应3-4h，70-80℃烘干得到六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜。

2.如权利要求1所述的用于光电催化产氢的六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的(1)的工艺参数为：

①配置0.3～0.4mol·L^-1的ZnO溶胶：将3.3～5.8g醋酸锌加入到50mL乙二醇甲醚中，40～50℃磁力搅拌20～30min，然后滴加1.4～2.5mL单乙醇胺，继续搅拌1.5～2h后得到浅黄色透明溶液，即为ZnO溶胶；

②将①中所述的ZnO溶胶静置5～8天，得到浅黄色透明ZnO凝胶。

3.如权利要求1所述的用于光电催化产氢的六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的(2)的工艺参数为：

将所述步骤一的(1)中制得的ZnO溶胶采用浸渍提拉法在ITO导电玻璃上拉2层膜以获得ZnO种子层，然后以2℃/min升温至200℃保温30min，然后继续升温至450℃保温1-2h得到ZnO种子层。

4.如权利要求1所述的用于光电催化产氢的六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的(1)的工艺参数为：称量5～10g硫脲或者尿素为前驱体，研磨成粉末，装入带盖坩埚中，然后以2～5℃/min升温至500℃保温1～2h，得到淡黄色g-C₃N₄块体。

5.如权利要求1所述的用于光电催化产氢的六方纳米片状ZnO-g-C₃N₄薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤二中的(2)的工艺参数为：将所述步骤二中的(1)得到的g-C₃N₄块体经5～10min研磨得到淡黄色g-C₃N₄粉末。