[发明专利]三维/二维Ni-Co双金属氧化物/g-C3

说明书

本发明公开了三维/二维Ni‑Co双金属氧化物/g‑C₃N₄纳米复合材料及其制备方法与应用。以尿素为原料，煅烧制成g‑C₃N₄纳米片；以镍盐、钴盐和g‑C₃N₄纳米片为原料，通过低温煅烧得到三维/二维Ni‑Co双金属氧化物/g‑C₃N₄纳米复合材料；光照下，将废气通过三维/二维Ni‑Co双金属氧化物/g‑C₃N₄纳米复合材料，实现废气的光催化处理。本发明NiCoO_x/g‑C₃N₄对废气的催化效率明显优于NiCoO_x（20%），和g‑C₃N₄（37%）；并且NICO/CN‑100可以达到最高59.1%的降解效果；说明NiCoO_x/g‑C₃N₄复合物对一氧化氮有良好的催化降解活性。

技术领域

本发明属于无机功能材料技术领域，具体涉及二维g-C₃N₄纳米片包裹三维中空Ni-Co双金属氧化物复合催化剂的制备方法及其对废气处理方面的应用。

背景技术

随着世界各地工业的迅速发展，空气污染已成为当今最严重的问题之一。废气会导致光化学污染、酸雨、雾霾、等，都会对人体、土地、水源造成极大的危害。所以，寻找廉价、高效、节能的方法降解处理废气，已成为环境研究的热点问题。目前来说，半导体光催化技术具有无毒，降解效率高，氧化还原能力强等优点，被认为是处理废气污染的最经济有效的方法之一。在现行的多种光催化剂中，g-C₃N₄因其独特的平面结构、合适的带隙(2.7eV)、无金属催化剂被广泛研究；但由于其比表面积低、导电性差、可见光响应范围窄，极快的光生载流子复合大大限制了其作为纯催化剂的光催化性能。

发明内容

本发明目的是介绍提供一种能够对可见光响应的二维g-C₃N₄纳米片包裹三维中空Ni-Co双金属氧化物复合催化剂的制备方法以及对废气的可见光催化降解。将Ni-Co普鲁士蓝前驱体，通过自组装的方式将其负载到二维的g-C₃N₄纳米片上，而后通过低温煅烧从而得到三维/二维Ni-Co双金属氧化物/g-C₃N₄纳米复合材料，并对废气进行光催化降解。

为了达到上述目的，本发明具体技术方案如下：

一种三维/二维Ni-Co双金属氧化物/g-C₃N₄纳米复合材料，其制备方法包括以下步骤：

（1）以尿素为原料，煅烧制成g-C₃N₄纳米片；

（2）以镍盐、钴盐、钠盐和g-C₃N₄纳米片为原料，通过老化、低温煅烧得到三维/二维Ni-Co双金属氧化物/g-C₃N₄纳米复合材料。

本发明还公开了一种光催化处理废气的方法，包括以下步骤：

（1）以尿素为原料，煅烧制成g-C₃N₄纳米片；

（2）以镍盐、钴盐和g-C₃N₄纳米片为原料，通过低温煅烧得到三维/二维Ni-Co双金属氧化物/g-C₃N₄纳米复合材料；

（3）光照下，将废气通过三维/二维Ni-Co双金属氧化物/g-C₃N₄纳米复合材料，实现废气的光催化处理。