[发明专利]g-C3N4/BaTiO3复合材料的制备方法及用途

权利要求书

1.g-C3N4/BaTiO3复合材料，其特征在于：所述的复合材料为BaTiO3纳米粒子分布在g-C3N4纳米片表面，其中BaTiO3纳米粒子的直径为20-40nm，并聚集成0.3-0.7微米的球状颗粒。

2.如权利要求1所述的g-C3N4/BaTiO3复合材料，其特征在于，所述的BaTiO3纳米粒子的直径为25-35nm，并聚集成0.4-0.6微米的球状颗粒；所述g-C3N4呈由薄片堆积成-片状结构；g-C3N4和BaTiO3的摩尔比例为11～0:0～11；取g-C3N4纳米片和BaTiO3纳米颗粒采用静电自组装法制备，即得。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的静电自组装法为：将g-C3N4纳米片和BaTiO3纳米颗粒置于去离子水中，并磁力搅拌；然后用去离子水过滤洗涤，干燥，即得。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的静电自组装法为：将g-C3N4纳米片和BaTiO3纳米颗粒置于去离子水中，并磁力搅拌2-6小时；然后用去离子水过滤洗涤n次，并在30-90℃下干燥6-20小时，即得；g-C3N4和BaTiO3的摩尔质量比为10～0.01:0.01～10。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的g-C3N4纳米片的制备方法为：将三聚氰胺置于马弗炉中，以速率v升温至T；保温N时间后得到块体g-C3N4；将上述块体g-C3N4化学剥离得到g-C3N4纳米片；所述速率v的范围为0.5～10℃/分；所述T范围为450～600℃；所述保温N时间范围为1～10小时；

所述的BaTiO3纳米颗粒的制备方法为：采用水热法合成了BaTiO3纳米粒子。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述速率v的范围为1～4℃/分；所述T范围为为500～550℃，优选为520℃；所述保温N时间范围为2～6小时；块体g-C3N4化学剥离得到g-C3N4纳米片，方法为：将块体g-C3N4与HNO3混合，并在室温下超声剥离3-10小时，离心去除底部未剥离的块体g-C3N4，得到g-C3N4纳米片悬浮液，洗涤，60-100℃干燥4-12小时，最终所得产物为g-C3N4纳米片；

采用水热法合成了BaTiO3纳米粒子的步骤为：Ba(OH)2·8H2O分散于去离子水中，并滴加钛酸四丁酯，标记为溶液A，溶液B为含NaOH的去离子水，再将溶液B加入溶液A中，搅拌10-60分钟，将上述混合物在180-250℃下加热12-48小时，用去离子水洗涤，并在40-80℃下干燥6-18小时，即得BaTiO3纳米粒子。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：将1-3重量份块体g-C3N4与300-800体积份HNO3混合，HNO3的浓度为1-5mol/L，并在室温下超声剥离4-8小时，在1000-3000转/分钟下离心去除底部未剥离的块体g-C3N4，得到g-C3N4纳米片悬浮液，用去离子水洗涤，去除残余的硝酸，60-90℃干燥5-10小时，最终所得产物为g-C3N4纳米片；

采用水热法合成了BaTiO3纳米粒子的步骤为：2-5重量份的Ba(OH)2·8H2O分散于15-30体积份的去离子水中，滴加2-5.5体积份的钛酸四丁酯，标记为溶液A,溶液B为6-12体积份含1-3重量份NaOH的去离子水，将溶液B加入溶液A中，搅拌15-45分钟，然后将上述混合物转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，在190-220℃下加热15-30小时，最后用去离子水洗涤2-5次，并在50-70℃下干燥9-15小时，最终所得产物为BaTiO3纳米粒子。