[发明专利]一种碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料及其制备方法，所述制备方法包括如下步骤：将含In化合物、含K化合物和含C、N化合物混合均匀后溶于溶剂中，将混合后的溶液加热形成溶胶，将所述溶胶干燥得到前驱体；将所述前驱体在800‑1000℃下煅烧，煅烧产物冷却至室温，研磨，即可得到碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料。本发明采用溶胶凝胶法制备碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料，工艺简单、操作方便，材料在可见光下的光催化活性也得到了极大的提高。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，更具体地，涉及一种碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料及其制备方法。

背景技术

KInO₂属于含In的多元金属氧化物，是一种新型的无机功能材料，具有α-NaFeO₂层状的晶体结构，空间群为R3m，铟和氧原子之间以共价键形成InO₆配位八面体，八面体之间共边相接，可广泛应用于太阳能电池、光电材料和光解水制氢等领域。

目前，制备偏铟酸钾的方法为高温固相法，该方法反应温度在1000℃以上，能耗高，制备出的偏铟酸钾的光催化活性低，从而限制了它在光催化领域中的应用。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料及其制备方法，本发明提供的制备方法反应温度低，能耗低。

本发明提供一种碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

将含In化合物、含K化合物和含C、N化合物混合均匀后溶于溶剂中，将混合后的溶液加热形成溶胶，将所述溶胶干燥得到前驱体；

将所述前驱体在800-1000℃下煅烧，煅烧产物冷却至室温，研磨，即可得到碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料。

在其中一个实施例中，所述含In化合物、含K化合物和含C、N化合物的三者摩尔比为1：(1-4)：(0.02-0.1)。

在其中一个实施例中，所述含In化合物为硝酸铟、氯化铟、氧化铟中的一种或多种组合物。

在其中一个实施例中，所述含K化合物为硝酸钾、乙酸钾、氢氧化钾中的一种或多种组合物。

在其中一个实施例中，所述含C、N化合物为尿素、三聚氰胺、双聚氰胺、聚苯胺中的一种或多种组合物。

在其中一个实施例中，所述溶剂为无水乙醇、乙二醇或去离子水。

在其中一个实施例中，所述溶剂优选为无水乙醇。

在其中一个实施例中，所述无水乙醇的体积用量是所述含In化合物的重量用量的10-20倍。

在其中一个实施例中，所述煅烧的时间为3-5h。

作为本发明的一个最佳实施方式，所述制备方法包括如下步骤:

将含In化合物、含K化合物和含C、N化合物混合均匀后溶于无水乙醇中，将混合后的溶液在60-80℃下加热形成溶胶，将所述溶胶在80-100℃下干燥得到前驱体；

将所述前驱体在900℃下煅烧4h，煅烧产物冷却至室温，研磨，即可得到碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料。

本发明还提供了一种所述的碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料的制备方法所制得的碳、氮共掺杂偏铟酸钾光催化材料。