[发明专利]一种二维碳氮基复合材料光催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种二维碳氮基复合材料光催化剂，其特征在于，是由复合材料a和复合材料b复合组成的，所述复合材料a是将过渡金属元素负载到二维碳氮材料的表面制得的，复合材料b是将过渡金属元素负载到二维碳氮材料的表面制得的，复合材料a和复合材料b形成Z-scheme体系，其中复合材料a的价带顶低于水氧化电势，复合材料b的导带底高于水的还原电势；所述二维碳氮基复合材料光催化剂中负载的过渡金属元素为Pd和Co；

制备该二维碳氮基复合材料光催化剂包括如下步骤：

S1、负载Pd的碳氮基复合材料的制备：将二维碳氮材料加入到1-丁基-3-甲基咪唑盐溶液中，加入KOH，超声分散，得二维碳氮材料溶液；向二维碳氮材料溶液中加入氯钯酸钠，搅拌反应，然后抗坏血酸，搅拌反应，升温，搅拌反应，过滤，用乙醇和去离子水洗涤，即得负载Pd的碳氮基复合材料；

S2、负载Co的碳氮基复合材料的制备：将二维碳氮材料加入到1-丁基-3-甲基咪唑盐溶液中，加入KOH，超声分散，得二维碳氮材料溶液；向二维碳氮材料溶液中加入醋酸钴，搅拌反应，然后加入抗坏血酸，搅拌反应，升温，搅拌反应，过滤，用乙醇和去离子水洗涤，即得负载Co的碳氮基复合材料；

S3、将负载Pd的碳氮基复合材料和负载Co的碳氮基复合材料固定连接到同一个基底材料上；

S3中固定连接的具体操作如下：将负载Pd的碳氮基复合材料分散在水中，配悬浮液，然后加入氨水，超声，再加入肼，加热，反应，用混合纤维素酯膜过滤器真空过滤，将产物从过滤膜上剥离，冻干，得到负载Pd的薄膜；以负载Co的碳氮基复合材料为原料，按照同样的方法制备得到负载Co的薄膜；将负载Pd的薄膜和负载Co的薄膜固定连接到同一基底材料上，即得共同负载有Pd和Co的碳氮基复合材料。

2.根据权利要求1所述的二维碳氮基复合材料光催化剂，其特征在于，所述二维碳氮材料为单层二维碳氮材料或多层二维碳氮材料。

3.根据权利要求2所述的二维碳氮基复合材料光催化剂，其特征在于，所述单层二维碳氮材料为类石墨相碳化氮材料。

4.根据权利要求1所述的二维碳氮基复合材料光催化剂，其特征在于，S2中，加入抗坏血酸，升温至90℃，搅拌反应6h。

5.根据权利要求1所述的二维碳氮基复合材料光催化剂，其特征在于，S3中，基底材料为硅片。