[发明专利]一种金属卟啉功能化的石墨烯量子点/氮化硼复合光催化材料在光解水制氢中的应用

权利要求书

1.一种金属卟啉功能化的石墨烯量子点/氮化硼复合光催化材料在光解水制氢中的应用，其特征在于，具体为：

将所述光催化材料加入光解水制氢的反应器皿中，并以氙灯作为光源，进行光解水制氢反应；所述光催化材料以金属卟啉作为光敏剂，石墨烯量子点为电子转移剂，二维氮化硼纳米片为载体，将金属卟啉共价接枝于石墨烯量子点，并负载于二维氮化硼纳米片上。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述金属卟啉中的配位金属选自Ni、Cu、Cr、Zn。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述金属卟啉功能化的石墨烯量子点/氮化硼复合光催化材料的制备方法包括如下的制备步骤：

（1）将氧化石墨烯（GO）分散于DMF中，超声分散均匀，加入氯化亚砜，于50-70℃回流反应20-30h，反应体系通氮气保护，反应结束后蒸发除去未反应的氯化亚砜和多余的溶剂，得到酰氯化的氧化石墨烯；

（2）步骤（1）得到的产物重新分散于DMF中，超声分散均匀，滴加少量三乙胺作为催化剂，加入氨基金属卟啉，于100-140℃反应36-72h，反应体系通氮气保护，反应结束后，将所得反应物注入乙醚中进行沉淀，并通过0.22μm滤膜过滤，将过滤得到的产物充分洗涤，得到金属卟啉共价接枝的氧化石墨烯；

（3）将步骤（2）得到的产物分散于去离子水中，加入氮化硼纳米片水分散液，超声分散均匀，逐滴滴加过氧化氢，超声分散均匀；将混合液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，密封后在130-200℃条件下反应2-6h，将水热反应后的产物离心分离，得到所述的金属卟啉功能化的石墨烯量子点/氮化硼复合光催化材料。

4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述步骤（2）中的所述的氨基金属卟啉的结构式为：

，其中，M选自Ni、Cu、Cr、Zn。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述GO与氯化亚砜的质量之比为1:20-1000，所述GO与氨基金属卟啉的质量比为1:0.5-5。

6.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述GO、氮化硼纳米片、过氧化氢的质量比为1:0.5-2:20-50。

7.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，所述（3）中的反应温度优选为150-180℃，反应时间优选为2-4h。