本发明属于共价有机框架材料领域,具体涉及一种硫醚基共价有机框架材料及其制备方法和应用。本发明将4,4’,4”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三[苯甲醛],2,5-二乙氧基对苯二酰肼和2,5-双(2-(乙硫基)乙氧基)对苯二甲酰肼加入到溶剂体系中,反应制得硫醚基共价有机框架材料。本发明合成产率相对较高,制备的产品对可见光具有良好的响应,具有合适的光学带隙以及良好的结构稳定性,在光催化生产H-(2)O-(2)领域产率较高,有良好的潜在应用价值,工艺操作简便,适用性强,工业应用价值高,易于推广利用。

本发明提供了一种镁/氮化碳纳米片复合材料,所述镁/氮化碳纳米片复合材料包括氮化碳纳米片以及复合在所述氮化碳纳米片上的镁原子。该具有特定结构和形貌的镁/氮化碳纳米片复合材料,是一种单原子镁负载氮化碳纳米片(Mg/g-C-3N-4)单原子型复合材料催化剂。本发明提供的Mg/g-C-3N-4复合材料光催化活性高,对氧还原生成过氧化氢的选择性高,这种显著增强的光催化活性,使得该复合材料够以水和空气中的氧气为原料,在太阳光驱动下合成过氧化氢,而无需任何牺牲剂,从而能够得到纯净的过氧化氢水溶液。而且,本发明提供的制备方法简单、高效、可控性好、成本低、可规模化制备,适于工业化推广和应用。

本发明提供了一种共掺杂氮化碳,其特征在于,所述共掺杂氮化碳为K、Cl和I共掺杂的石墨相氮化碳。本发明结合了非金属掺杂和金属掺杂的优点,对氮化碳进行多种杂原子的共掺杂改性,改善其电子结构,提高电荷分离性能,K、Cl、I三者的协同作用提升了改性后氮化碳的光催化活性。本发明采用共掺杂氮化碳作为光催化剂的主体材料,可见光驱动下催化合成过氧化氢的速率快,并且光催化性能稳定,能够可持续和重复使用。本发明仅通过三聚氰胺在KCl/KI熔融盐辅助下的热聚合,就可以得到共掺杂的氮化碳材料,方法简便,操作流程简单,易拓展,可大规模制备。

本发明涉及一种基于聚氮化碳的共聚物及其制备方法与应用。以占所述共聚物的质量百分比计,其链段包括(99％～99.7％)聚氮化碳链段和(0.03％～0.1％)聚芳胺链段。通过在聚氮化碳链段中引入聚芳胺链段,延长和拓宽了π-π共轭体系,相比于纯聚氮化碳,本发明的共聚物具有更宽的光吸收范围,以及更窄的能带结构,更优秀的电子特性,更高的光生电子和空穴的分离效率,最终达到提升聚氮化碳的光催化活性的目的。相比于纯聚氮化碳,采用本发明的共聚物作为光催化制备过氧化氢的催化剂,其催化效果更好,且可回收多次循环利用,稳定性很好,非常绿色环保。

本发明属于光催化技术领域,具体涉及一种无牺牲剂的光催化产双氧水方法,本发明利用水热碳作为光催化剂,将其分散在水中后通入氧气并使氧气保持在饱和状态,再通过可见光源照射即可得到双氧水,本发明方法简单,相比于传统的蒽醌法,不需要大型设备、贵金属催化剂和氢源；相比于电催化原位产双氧水法,不需要用到电解质；相比于现有的光催化方法,不需要醇类等牺牲剂,在纯水中即可制备双氧水,有利于双氧水的后期分离与收集。本发明能够在纯净水中实现产H-2O-2代替液体燃料,具有巨大的经济价值和广阔的应用前景。