阅读说明：本技术 一种氮化碳纳米立方体的制备方法 (Preparation method of carbon nitride nanocubes ) 是由 滕飞 郝唯一 刘喆 马奔 于 2021-03-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氮化碳纳米立方体的制备方法。该方法包括如下步骤：(1)将三聚氰胺和三聚氰酸加入水中,室温搅拌,离心分离沉淀,烘干,烘干产物为三聚氰胺-三聚氰酸超分子；(2)将三聚氰胺-三聚氰酸超分子和氯化钾研磨均匀,煅烧,洗涤去除多余的氯化钾,烘干,即可。本发明氮化碳纳米立方体的制作方法简易,模板易去除,成本低廉,且具有均匀的纳米立方体结构。(The invention discloses a preparation method of a carbon nitride nanocube. The method comprises the following steps: (1) adding melamine and cyanuric acid into water, stirring at room temperature, centrifugally separating and precipitating, and drying to obtain melamine-cyanuric acid supramolecules; (2) uniformly grinding the melamine-cyanuric acid supermolecule and the potassium chloride, calcining, washing to remove redundant potassium chloride, and drying. The carbon nitride nanocube has the advantages of simple manufacturing method, easy removal of the template, low cost and uniform nanocube structure.)

一种氮化碳纳米立方体的制备方法

技术领域

本发明涉及纳米材料制备方法，特别涉及一种氮化碳纳米立方体的制备方法。

背景技术

近年来，不含金属的氮化碳(g-C₃N₄)半导体材料引起了广泛的关注，其制备方法简单，制备成本低，可通过直接煅烧尿素，单氰胺，双氰胺，三聚氰胺等含氮有机物制得。g-C₃N₄热稳定性、化学稳定性高，无毒。然而，g-C₃N₄的性能受形貌控制，通过常规的热解法制备的块状g-C₃N₄比表面积低，孔隙率低，导致性能受限。已报道的不同形貌g-C₃N₄相关专利中，有江林等人发明的一种薄层g-C₃N₄的制备方法技术(CN108654668A)、杨萍和刘志国发明的一种g-C₃N₄管中管的制备方法(CN108383091A)等，这些方法制备步骤繁琐，且存在模板不易去除的问题，其形貌与本文中的g-C₃N₄明显不同。因此寻求g-C₃N₄新颖形貌的合成方法成为研究的重点。本发明首次报道了均匀立方体状氮化碳的简单合成，文献尚无此报道。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供具有均匀形貌结构的氮化碳纳米立方体。

技术方案：本发明提供一种氮化碳纳米立方体的制备方法，包括如下步骤：

(1)将三聚氰胺和三聚氰酸加入水中，室温搅拌，离心分离沉淀，烘干，烘干产物为三聚氰胺-三聚氰酸超分子；

(2)将三聚氰胺-三聚氰酸超分子和氯化钾研磨均匀，煅烧，洗涤去除多余的氯化钾，烘干，即可。

进一步地，所述煅烧是在管式炉中550℃煅烧4h。

进一步地，所述煅烧时的升温速度5℃/min。

进一步地，所述步骤(2)烘干后得到的氮化碳纳米立方体结构均匀。

进一步地，所述步骤(2)的产品棱长为400nm。

有益效果：本发明氮化碳纳米立方体的制作方法简易，模板易去除，成本低廉，且具有均匀的纳米立方体结构，形貌好。

附图说明

图1为实施例一制备的的g-C₃N₄纳米立方体的扫描电子显微镜图，由图1可见，实施例一制备的g-C₃N₄纳米立方体，所述立方体g-C₃N₄的规格大小为：棱长约400nm的立方体；

图2为实施例一制备的的g-C₃N₄纳米立方体的X射线衍射图，由图2可见，实施例一制备的样品在13.0°和27.4°的特征峰对对应g-C₃N₄的(100)和(002)面。

具体实施方式

实施例1

将0.01mol三聚氰胺和0.01mol三聚氰酸加入50mL水中，室温搅拌24小时，离心分离沉淀，于60℃烘干，烘干产物为三聚氰胺-三聚氰酸超分子。将1g三聚氰胺-三聚氰酸超分子和0.5g氯化钾研磨均匀。放入带盖坩埚中在管式炉中550℃煅烧4小时，升温速度5℃/min，洗涤去除多余的氯化钾，烘干后得到g-C₃N₄纳米立方体。

实施例2

将0.01mol三聚氰胺和0.01mol三聚氰酸加入50mL水中，室温搅拌24小时，直接于60℃烘干，烘干产物为三聚氰胺-三聚氰酸超分子。将1g三聚氰胺-三聚氰酸超分子和0.5g氯化钾研磨均匀。放入带盖坩埚中在管式炉中500℃煅烧4小时，升温速度5℃/min，洗涤去除多余的氯化钾，烘干后得到g-C₃N₄纳米立方体。

实施例3

将0.01mol三聚氰胺和0.01mol三聚氰酸加入50mL水中，室温搅拌24小时，离心分离沉淀，于60℃烘干，烘干产物为三聚氰胺-三聚氰酸超分子。将1g三聚氰胺-三聚氰酸超分子和0.5g氯化钾研磨均匀。放入带盖坩埚中在管式炉中550℃煅烧2小时，升温速度2℃/min，洗涤去除多余的氯化钾，烘干后得到g-C₃N₄纳米立方体。