[0033] 为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步阐明本发明的内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0034] 下述实施例中所得产物的X-射线衍射分析(XRD)使用Rigaku D/MAX-LLIA型X射线粉末衍射仪 2θ为10-90°;用FEI Quanta FEG 250型扫描电子显微镜(FSEM)观察形貌;用JEM2100-F型透射电子显微镜(TEM)研究样品内部微观结构,产物在无水乙醇中超声分散,滴加到铜网上。X射线能谱仪使用FEI Quanta FEG 250型扫描电子显微镜(FSEM)自带EDS。
[0035] 实施例1
[0036] 一种具有非晶态表面的石墨相氮化碳纳米花束的制备方法,它包括以下步骤:
[0037] (1)按照三聚氰胺和氯化铵摩尔比例1:3称取1.26g三聚氰胺、1.61g氯化铵;
[0038] (2)将称量好的上述原料研磨之后球磨,高速混合均匀后放入30ml的反应釜中,然后将密封好的反应釜放入井式坩埚炉中,于450℃保温5小时,随炉冷却至室温,开釜取出粗产物;
[0039] (3)将粗产物分散在50ml蒸馏水中,加入12mol/L盐酸40ml和15mol/L的硝酸2ml,于80℃下加热搅拌12h,然后抽滤、乙醇洗涤,最后在80℃下真空干燥24小时,即可获得黑色氮化碳粉体1.94g,收率为95.2%。
[0040] 附图1给出了制备得到氮化碳样品的XRD谱图。由图1可知,衍射谱图主要包含一个宽化的衍射峰,d值为0.3311nm(26.8°),对应于g-(002)晶面。因此,XRD分析结果与Lowther等人报道的石墨相氮化碳的晶面参数理论计算值相符合,且结晶性不佳。
[0041] 附图2给出了制备得到氮化碳样品典型的FSEM照片。由a,b,c,d四张照片可知,制备得到的氮化碳产品呈一维纳米花状结构,纳米花束长度为2.4μm;样品中存在少量片状或颗粒状的物质,可能是在反应过程中形成的碳颗粒或其他副产物杂质。从样品FSEM照片判断,石墨相氮化碳纳米花束含量能够基本达到95%,表面粗糙,具有高含量的活性位点。
[0042] 附图3给出了制备得到的氮化碳纳米花束的EDX面扫描谱图。由谱图可知,纳米花束上出现了C、N和O三种元素的面扫,其中O元素的存在时由于纳米线上具有较大的表面积,表面容易吸附空气中的氧所致。因此,样品的纳米花束EDX扫描谱图也说明本发明所合成的产物为氮化碳纳花束。
[0043] 附图4给出了制备得到氮化碳样品典型的TEM照片,由图a,b可知,氮化碳纳米纤维是非晶态的结构,纳米花束长度为2.4μm,表面粗糙,呈现非晶态结构,具有高含量的活性位点。
[0044] 附图5给出了制备得到氮化碳样品典型的HRTEM照片,由图a,b可知制备的石墨相氮化碳内部结晶性不佳,且表面呈非晶态结构。
[0045] 实施例2
[0046] 一种具有非晶态表面的石墨相氮化碳纳米花束的制备方法,它包括以下步骤:
[0047] (1)按照三聚氰胺和氯化铵摩尔比例1:2.5称取1.02g三聚氰胺、1.08g氯化铵;
[0048] (2)将称量好的上述原料研磨之后球磨,高速混合均匀后放入30ml的反应釜中,然后将密封好的反应釜放入井式坩埚炉中,于450℃保温5小时,随炉冷却至室温,开釜取出粗产物;
[0049] (3)将粗产物分散在50ml蒸馏水中,加入12mol/L盐酸40ml和15mol/L的硝酸2ml,于50℃下加热搅拌12h,然后抽滤、乙醇洗涤,最后在80℃下真空干燥24小时,即可获得黑色氮化碳粉体1.88g,收率为81.4%。
[0050] 产物经过XRD、FSEM、TEM/HRTEM分析可知,证明产物是非晶态表面的石墨相氮化碳纳米花束,纳米花束长度为2.4-3μm。从FSEM照片判断,复合相氮化碳纳米花束含量能高于95%。
[0051] 实施例3
[0052] 一种具有非晶态表面的石墨相氮化碳纳米花束的制备方法,它包括以下步骤:
[0053] (1)按照三聚氰胺和氯化铵摩尔比例1:2称取1.59g三聚氰胺、1.35g氯化铵;
[0054] (2)将称量好的上述原料研磨之后球磨,高速混合均匀后放入30ml的反应釜中,然后将密封好的反应釜放入井式坩埚炉中,于450℃保温5小时,随炉冷却至室温,开釜取出粗产物;
[0055] (3)将粗产物分散在50ml蒸馏水中,加入12mol/L盐酸40ml和15mol/L的硝酸2ml,于50℃下加热搅拌12h,然后抽滤、乙醇洗涤,最后在80℃下真空干燥24小时,即可获得黑色氮化碳粉体2.42g,收率为82.5%。
[0056] 产物经过XRD、FSEM、TEM/HRTEM分析可知,证明产物是非晶态表面的石墨相氮化碳纳米花束,纳米花束长度为2-2.8μm。从FSEM照片判断,复合相氮化碳纳米花束含量能够高于95%。
[0057] 实施例4
[0058] 一种具有非晶态表面的石墨相氮化碳纳米花束的制备方法,它包括以下步骤:
[0059] (1)按照三聚氰胺和氯化铵摩尔比例1:0.8称取3.97g三聚氰胺、1.35g氯化铵;
[0060] (2)将称量好的上述原料研磨之后球磨,高速混合均匀后放入30ml的反应釜中,然后将密封好的反应釜放入井式坩埚炉中,于450℃保温5小时,随炉冷却至室温,开釜取出粗产物;
[0061] (3)将粗产物分散在50ml蒸馏水中,加入12mol/L盐酸40ml和15mol/L的硝酸2ml,于50℃下加热搅拌12h,然后抽滤、乙醇洗涤,最后在80℃下真空干燥24小时,即可获得黑色氮化碳粉体2.43g,收率为81.4%。
[0062] 产物经过XRD、FSEM、TEM/HRTEM分析可知,证明产物是非晶态表面的石墨相氮化碳纳米花束,纳米花束长度为1.5-3μm。从FSEM照片判断,复合相氮化碳纳花束含量能够高于95%。