[发明专利]一种异质结复合材料及其应用

权利要求书

1.一种异质结复合材料的应用，其特征在于：用于将二氧化碳在光催化作用下还原为一氧化碳；

还原二氧化碳的具体过程为，将还原催化剂放置在反应器中，水浴锅加热产生水蒸汽，通过CO₂气体通入反应器的方式将水蒸汽和CO₂的混合气体带入反应器中，吹扫一定时间，然后在反应器的外侧加设光照，每小时从反应室中取样1毫升的气体产物，然后使用气相色谱进行分析；

异质结复合材料为g-C₃N₄/P25/NiFe-LDH异质结复合材料，由水滑石前驱水溶液、g-C₃N₄纳米片和P25在高温环境中制备成。

2.根据权利要求1所述的一种异质结复合材料的应用，其特征在于：在通入混合气体前，先通入CO₂气体吹扫1.5h去除反应器中的空气，通气的速度为10mL/min，反应器为透明的石英反应器，使用300W氙灯模拟太阳光，氙灯距离催化还原材料的距离为8cm，反应器的体积为200mL，混合气体进行气氛中平衡30min，以确保完全吸附气体分子。

3.根据权利要求1所述的一种异质结复合材料的应用，其特征在于：g-C₃N₄纳米片的制备过程为，将10g三聚氰胺放入氧化铝陶瓷舟中，并在550℃下在N₂气氛下煅烧2h，温度升高的速度为5℃/min，自然冷却后获得黄色产品，并在进一步使用前研磨成细粉，使用NH₄Cl辅助的方法制备剥层后的g-C₃N₄，将2g g-C₃N₄粉末混合在50mL水中，并在90℃下干燥，在相同的加热条件下再次煅烧混合物，将约100mg粉末的产物分散，然后进行热处理，将所得悬浮液低速离心以分离剩余的g-C₃N₄，最后，将100mg剥层后的g-C₃N₄分散在250mL无水乙醇中，用超声机超声5h，然后离心，并干燥上清液悬浮液以获得浅黄色的g-C₃N₄粉末，从而获得超薄的g-C₃N₄纳米片。

4.根据权利要求3所述的一种异质结复合材料的应用，其特征在于：制备水滑石前驱水溶液的具体过程为，将0.5mmol Fe(NO₃)₃·9H₂O、1.5mmol Ni(NO₃)₂·6H₂O、10mmol NH₂CONH₂和5mmol NH₄F溶解在50mL去离子水中并搅拌形成溶液A。

5.根据权利要求4所述的一种异质结复合材料的应用，其特征在于：称取50-200mgP25，将P25分散在10mL水中，并用超声机超声处理30min以形成溶液B。

6.根据权利要求5所述的一种异质结复合材料的应用，其特征在于：称取200mg g-C₃N₄纳米片，将其分散在10mL水中，并用超声机超声处理30min以形成溶液C，然后在超声机超声处理下将溶液A、B、C混合在一起30分钟，将反应液加入100mL聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，置于120℃的烘箱中进行8小时的水热反应处理，用去离子水和无水乙醇反复清洗复合材料三次的同时并用离心机离心，以去除吸附在复合材料表面的杂质，并在60℃的烘箱中干燥，得到g-C₃N₄/P25/NiFe-LDH异质结材料。