[发明专利]一种g-C3

说明书

本申请实施例提供一种g‑C₃N₄/石墨烯复合材料、其制备方法及应用，属于石墨烯技术领域。g‑C₃N₄/石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：以g‑C₃N₄粉末和石墨粉末混合后成型得到的电极作为阳极，在电解液中进行电化学处理，干燥经过电化学处理后的电极。将干燥后的电极置于微波环境下处理。在进行电化学处理的时候，电解液可以进入g‑C₃N₄和石墨中的片层结构内，再在微波处理下，由于微波的高能量，可以使电解液迅速分解和气化，从而使其快速膨胀，当此时的压力超过片层间范德华力时层间分离，并剥离成纳米片，得到g‑C₃N₄/石墨烯复合材料，其比表面积较大，从而提高了其氧化还原能力。

技术领域

本申请涉及石墨烯技术领域，具体而言，涉及一种g-C₃N₄/石墨烯复合材料、其制备方法及应用。

背景技术

现有的g-C₃N₄/石墨烯复合材料通常情况下是将g-C₃N₄粉末和石墨烯粉末混合，通过高能球磨机进行球磨得到。获得的复合材料的比表面积较小，不能够很好的发挥各成分的性能。

发明内容

本申请的目的在于提供一种g-C₃N₄/石墨烯复合材料、其制备方法及应用，其比表面积较大，能够有效降解有机污染物。

第一方面，本申请实施例提供一种g-C₃N₄/石墨烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：以g-C₃N₄粉末和石墨粉末混合后成型得到的电极作为阳极，在电解液中进行电化学处理，干燥经过电化学处理后的电极。将干燥后的电极置于微波环境下处理得到g-C₃N₄/石墨烯复合材料。

在进行电化学处理的时候，电解液可以进入g-C₃N₄和石墨中的片层结构内，再在微波处理下，由于微波的高能量，可以使电解液分子迅速分解和气化，从而使其快速膨胀，当压力超过片层间范德华力时层间分离，并剥离成纳米片。g-C₃N₄转化成石墨相氮化碳，石墨转化成石墨烯，得到 g-C₃N₄/石墨烯复合材料，其比表面积较大，且由于石墨烯的导电性能，可以提高电子的转移率，使石墨烯氮化碳中产生的电子-空穴对不易复合，易与外界环境中的氧气、水等发生反应，从而表现出较强的还原性和氧化性。

结合第一方面，在另一实施例中，g-C₃N₄粉末与石墨粉末的质量比为 1:(0.5-5)。

能够使g-C₃N₄粉末与石墨粉末混合均匀，且具有较高的光催化性能的基础上，能够具有优异的导电性，可以提高复合材料的电子转移率，抑制石墨相氮化钛中导带电子和价带空穴的湮灭，使复合材料的催化性能更强。

结合第一方面，在另一实施例中，电解液为高氯酸溶液。可选地，高氯酸的浓度为3-4mol/L。

使用高氯酸溶液作为电解液，在电化学处理的时候，电解液容易进入 g-C₃N₄片层结构和石墨片层结构中。

结合第一方面，在另一实施例中，电解液为稀硫酸溶液。可选地，稀硫酸溶液的浓度为2-5mol/L。

使用稀硫酸溶液作为电解液，在电化学处理的时候，电解液容易进入 g-C₃N₄片层结构和石墨片层结构中，且硫酸氢根分子在微波处理的条件下，能够迅速分解和气化，得到的复合材料的比表面积更大。