单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法及应用

技术特征：
1.单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于该制备方法按以下步骤进行：步骤一：将三聚氰胺加入到去离子水中，在50～90℃的温度条件下搅拌至完全溶解，得到溶液a；将三聚氰酸和硝酸锌加入到去离子水中，在50～90℃的温度条件下搅拌至完全溶解，得到溶液b；在50～90℃的温度条件下，将溶液b加入到溶液a中，搅拌均匀后，得到白色颗粒物，继续加热搅拌1～4h，冷却后离心，弃上清液，剩余白色颗粒物清洗后烘干、研磨；所述的三聚氰胺、三聚氰酸与硝酸锌的质量比为10：4：(0.1～0.5)；步骤二：在氮气保护下，将步骤一中研磨后的粉末升温至450～550℃，并在450～550℃的温度条件下煅烧1～5h，冷却，得到一次煅烧后的多孔氮化碳；将一次煅烧后的多孔氮化碳在空气条件下升温至450～550℃，并在450～550℃的温度条件下煅烧1～3h，冷却，得到二次煅烧后的多孔氮化碳；将二次煅烧后的多孔氮化碳加入到硝酸溶液中，在50～90℃的温度条件下，回流搅拌1～3h，冷却后离心，弃上清液，剩余固体清洗后烘干，得到单原子锌修饰的氮化碳纳米片。2.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤一中三聚氰胺的质量与去离子水的体积的比为10g：(200～1000)ml。3.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤一中三聚氰酸的质量、硝酸锌的质量与去离子水的体积的比为4g：(0.1～0.5)g：500ml。4.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤一中在室温下冷却后，以2000～5000r/min的转速离心5～30min，剩余白色颗粒物依次使用去离子水和无水乙醇各清洗3～5次，清洗后置于50～90℃烘箱烘干。5.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤二中氮气的通入速率为100～250ml/min。6.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤二中将研磨后的粉末以0.5～10℃/min的升温速度升温至450～550℃。7.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤二中将一次煅烧后的多孔氮化碳以0.5～10℃/min的升温速度升温至450～550℃。8.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤二中硝酸溶液的浓度为1～10mol/l。9.根据权利要求1所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法，其特征在于步骤二中冷却后以2000～5000r/min的转速离心5～30min，弃上清液，剩余固体依次使用去离子水和无水乙醇各清洗3～5次，清洗后置于50～90℃烘箱烘干。10.如权利要求1所述的方法制备的单原子锌修饰的氮化碳纳米片的应用，其特征在于所述的单原子锌修饰的氮化碳纳米片用于检测菲，并且在采用荧光检测方法检测菲时，将比率型荧光引入荧光检测体系。

技术总结
单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法及应用，涉及氮化碳制备技术领域。本发明的目的是为了解决如何提高g-C3N4对超低浓度菲的选择性吸附和增强菲对g-C3N4的荧光猝灭程度，以及目前基于g-C3N4的单波长荧光猝灭模式易受到其它污染物干扰的问题。本发明将Zn引入氮化碳的骨架中，成功制备具有特殊Zn-N5配位结构的单原子Zn分散的sZn-CN，利用单原子Zn与菲之间的高效精准的Zn-C2离子型相互作用，有效提升sZn-CN对菲的选择性吸附、富集能力，同时通过发展双波长比率型荧光检测技术提高对菲的检测灵敏度，消除环境变化产生的干扰。本发明可获得单原子锌修饰的氮化碳纳米片的制备方法及应用。方法及应用。方法及应用。


技术研发人员：井立强 曲滨鸿 李鹏 曲阳
受保护的技术使用者：黑龙江大学
技术研发日：2022.09.26
技术公布日：2022/12/19