[发明专利]一种二维横向聚合物异质结可见光响应催化产氢材料的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种二维横向聚合物异质结可见光响应催化产氢材料的制备方法及其应用，利用高温热聚法将菲聚合物半导体平面嫁接至石墨相氮化碳平面，由于菲聚合物半导体与石墨相氮化碳半导体能带进行匹配，形成异质结结构，并在异质结的交界处形成内建场，促进光生激子的解离，从而提高石墨相氮化碳材料的光催化性能，同时菲聚合物半导体与石墨相氮化碳均为可见光响应催化剂，且为聚合物共轭材料，沿着异质结平面存在π‑π共轭，使得光生载流子能够在π‑π共轭体系中进行更快的传递，从而使得该二维聚合物异质结材料获得更高的光生激子解离效率与载流子传递速率。本方法具有工艺简单、成本低廉、周期短、可见光响应等优点，最终形成的二维横向聚合物异质结光催化材料具有优异的光催化产氢性能。

主权项

1.一种二维横向聚合物异质结可见光响应催化产氢材料的制备方法，其特征在于该光催化剂为二维横向聚合物异质结，由石墨相氮化碳和菲聚合物半导体在热处理下聚合共轭形成，具体步骤如下：将菲溶解于甲醇中，得到菲的甲醇溶液，将菲的甲醇溶液与三聚氰胺粉末混合，超声分散，得到菲的甲醇溶液与三聚氰胺的混合物，然后将菲的甲醇溶液与三聚氰胺的混合物在烘干箱内烘干，得到混合粉末，将得到的混合粉末转移至坩埚中，用铝箔纸包好置于马弗炉，分别在300℃、400℃、550℃下煅烧，冷却至室温后，将得到的样品研磨成粉末，并用去离子水多次洗涤、离心、烘干后备用；其中：菲的甲醇溶液浓度为2 g/L，菲的甲醇溶液的体积与三聚氰胺质量之比为25 mL:10 g‑100 mL:10 g。