一种复合光催化剂C-MoO2-C3N4及其制备方法和应用.pdfVIP

说　明　书 1/5页 一种复合光催化剂C‑MoO/C N及其制备方法和应用 2 3 4 技术领域 [0001] 本发明属于纳米材料合成和光催化领域技术领域，具体涉及一种复合光催化剂C‑ MoO /CN 及其制备方法和应用。 2 3 4 背景技术 [0002] 近年来，氢气被认为是一种理想的、清洁的、可持续的替代可耗尽的化石燃料的候 选燃料，目前氢气的制备主要有：热化学、光催化、电催化等技术制备，利用半导体将太阳能 转化为氢能的光催化裂解水制备氢气的技术引起了人们的广泛关注。 [0003] 目前已有很多的半导体被发现并且用于光催化水裂解制备氢气，主要有硫化物、 氮化物、氧化物、氢氧化物、和硼化物。在这些光催化剂中应用较广的是金属氧化物和氮化 物。CN 具有良好的禁带宽度，是一种很有前途的半导体光催化剂，然而，由于光生电子和空 3 4 穴的快速重组以及缺乏光催化活性位点，裸露的CN 光催化H 析出反应的活性极低。这些问 3 4 2 题导致了CN 单独用于光催化裂解水制备氢气的产率不高，限制了其在实际中的应用。 3 4 [0004] 二氧化钼(MoO)具有高导电性和类似于贵金属的化学稳定性，使其成为一种很有 2 前途的电子转移替代物，但是，由于MoO 本身的载流子复合较快使得单纯MoO 作为光催剂的 2 2 性能并不高。因此MoO 想要提高载流子分离效率可以和另外一种半导体复合来提高MoO 的 2 2 光催化性能。现有的MoO 与其他半导体复合虽然能够提高载流子的分离效率，但是其仍然 2 存在氧化还原电位降低的问题，这限制了MoO 复合催化剂的应用。因此，需要提供一种能够 2 提高载流子的分离效率的同时提高氧化还原电位的方法。 发明内容 [0005] 针对现有技术中存在的一些不足，本发明提供了一种复合光催化剂C‑MoO /CN 及 2 3 4 其制备方法和应用。在本发明中先利用C源将钼源还原并通过水热反应制备出碳掺杂的C‑ MoO ，然后将CN 和C‑MoO 在自组装液进行自组装，得到复合光催化剂C‑MoO /C N ；所述复 2 3 4 2 2 3 4 合光催化剂C‑MoO /C N 为S型异质结，其能够扩大光的吸收范围、增强光生载流子的分离、 2 3 4 延长载流子的寿命、保持了较强的电子还原能力和空穴的氧化能力，在光催化水制氢领域 具有很好的应用。 [0006] 本发明中首先提供了一种复合光催化剂C‑MoO /C N ，所述复合光催化剂C‑MoO / 2 3 4 2 CN 中将C掺杂到MoO 中得到C‑MoO 颗粒，然后将C‑MoO 颗粒自组装负载在CN 片上。 3 4 2 2 2 3 4 [0007] 本发明中还提供了上述复合光催化剂C‑MoO /CN 的制备方法，所述方法包括： 2 3 4 [0008] 将碳源、钼源溶于水中并混合均匀，然后进行水热反应，反应结束后冷却、离心、洗 涤、干燥，得到C‑MoO ；