本发明属于纳米材料及催化技术领域，具体涉及一种碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法。
背景技术：
介孔材料是指孔径介于2-50nm的一类多孔材料。介孔材料的孔道不仅有利于提高反应接触面积，还有利于有机分子的吸附与分离，因而被充当为高效的“微型反应器”，在催化反应中发挥着重要作用。在介孔材料的孔道内嫁接或组装上纳米尺度且均匀稳定的功能纳米颗粒后形成新型杂化材料，这种新型杂化材料结合了介孔材料和纳米材料的属性，拥有超强的小尺寸效应、量子尺寸效应等，使之具有了更为优异的性能。
碳点是主要由碳元素组成且具有荧光发射性质的碳纳米颗粒。它不仅具有制备工艺简单、成本低、元素无毒、绿色等优势，还具有类半导体性质、广泛波长范围的光子吸收和优异的电子转移性能等，因而碳点在太阳能的转化与存储领域具有重要应用价值。碳点的尺寸小于10nm且具有近球型结构，所以有利于填充在介孔的孔道中，这样不仅阻碍了碳点的团聚，而且有利于每个碳点协同介孔材料参与能量转化过程，使得能量转化效率大幅提高。
与贵金属相比，作为还原型的催化剂硼化镍具有更低的成本，因此在工业催化领域具有广泛应用。将硼化镍做成多孔的纳米结构不但可以明显的提高比表面积、获得更多的催化活性点，而且还能有利于捕获光子，提高太阳能的利用效率。目前，合成介孔硼化镍仍缺少低成本、高效的方法，通过原位让碳点嵌入到介孔硼化镍的孔道中，从而形成纳米杂化介孔硼化镍更是鲜有报道。
技术实现要素：
本发明针对当前纳米杂化介孔硼化镍缺少低成本、高效制备方法的问题，提供一种工艺简单、易控制且产率高的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法。
碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法采用以下步骤：
(1)配制amol/l的柠檬酸溶液，其中，a为0.5-1；
(2)取(1)中配制的柠檬酸溶液bml，加入cmmol镍粉或泡沫镍，然后加热至60-80℃，使镍粉或泡沫镍完全溶解，其中，b为20-25，c为4.5-10，且(a×b):c＝1-5.5；
(3)将步骤(2)获得的溶液放入水热反应釜中，在175-225℃下保温5-12小时，然后冷却到室温；
(4)向步骤(3)中的溶液中加入氢氧化钠，使溶液ph值为7-9，然后在其中加入dmmol的硼氢化钠，剧烈搅拌2-3小时，其中，d为4.5-11，且d:c＝1-1.1；
(5)将步骤(4)获得的溶液通过离心分离法收集黑色沉淀物，并用去离子水清洗3-5次，最后得到碳点杂化介孔硼化镍光催化剂。
步骤(2)中镍粉的粒度小于100微米。
本发明碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法具有以下优越性：
(1)制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂中硼化镍为无定形结构.
(2)制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂中的介孔尺寸为2-15nm。
(3)制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂可高效催化还原芳香族硝基化合物、不饱和烃类等有机物。
(4)制备的所得到的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的光催化转化效率在96％以上。
附图说明
图1为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的低倍透射电镜照片；
图2为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的透射电镜照片；
图3为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的x射线衍射谱；
图4为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的孔径分布图；
图5为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂光催化还原硝基苯酚的活性表征图；
图6为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂光催化还原硝基苯胺的活性表征图。
具体实施方式
以下结合附图介绍本发明详细技术方案：
碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法采用以下步骤：
(1)配制amol/l的柠檬酸溶液，其中，a为0.5-1；
(2)取(1)中配制的柠檬酸溶液bml，加入cmmol镍粉或泡沫镍，然后加热至60-80℃，使镍粉或泡沫镍完全溶解，其中，b为20-25，c为4.5-10，且(a×b):c＝1-5.5；
(3)将步骤(2)获得的溶液放入水热反应釜中，在175-225℃下保温5-12小时，然后冷却到室温；
(4)向步骤(3)中的溶液中加入氢氧化钠，使溶液ph值为7-9，然后在其中加入dmmol的硼氢化钠，剧烈搅拌2-3小时，其中，d为4.5-11，且d:c＝1-1.1；
(5)将步骤(4)获得的溶液通过离心分离法收集黑色沉淀物，并用去离子水清洗3-5次，最后得到碳点杂化介孔硼化镍光催化剂。
步骤(2)中镍粉的粒度小于100微米。
实施例1
碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法采用以下步骤：
(1)配制0.5mol/l的柠檬酸溶液；
(2)取(1)中配制的柠檬酸溶液20ml，加入10mmol镍粉或泡沫镍，然后加热至60-80℃，使镍粉或泡沫镍完全溶解；
(3)将步骤(2)获得的溶液放入水热反应釜中，在175℃下保温5小时，然后冷却到室温；
(4)向步骤(3)中的溶液中加入氢氧化钠，使溶液ph值为7，然后在其中加入11mmol的硼氢化钠，剧烈搅拌2小时；
(5)将步骤(4)获得的溶液通过离心分离法收集黑色沉淀物，并用去离子水清洗4次，最后得到碳点杂化介孔硼化镍光催化剂。
对制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂进行表征和性能测试，图1为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的低倍透射电镜照片，照片中可看出碳点杂化介孔硼化镍光催化剂呈现出多孔结构；图2为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的透射电镜照片，从照片中可以看出碳点嵌入了介孔硼化镍的孔道中；图3为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的x射线衍射谱，从谱图中可以看出本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂为无定形结构；图4为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的孔径分布图，图中显示介孔尺寸为2-15nm；图5为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂光催化还原硝基苯酚的活性表征图，图中可以看出：在可见光照射下，硝基苯酚在三分钟就基本上完全转化成为了氨基苯酚，3分钟内，可见光照射硝基苯酚转化为氨基苯酚的效率超过了98％；图6为本发明制备的碳点杂化介孔硼化镍光催化剂光催化还原硝基苯胺的活性表征图，从图中可以看出：随着可见光的辐照，硝基苯酚的吸收峰逐渐下降，生成物对苯二胺的吸收峰逐渐增强，当可见光照射9分钟时硝基苯酚转化为氨基苯酚的效率超过了98％。
实施例2
碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法采用以下步骤：
(1)配制1mol/l的柠檬酸溶液；
(2)取(1)中配制的柠檬酸溶液25ml，加入4.5mmol镍粉或泡沫镍，然后加热至80℃，使镍粉或泡沫镍完全溶解；
(3)将步骤(2)获得的溶液放入水热反应釜中，在200℃下保温8小时，然后冷却到室温；
(4)向步骤(3)中的溶液中加入氢氧化钠，使溶液ph值为8，然后在其中加入4.5mmol的硼氢化钠，剧烈搅拌3小时；
(5)将步骤(4)获得的溶液通过离心分离法收集黑色沉淀物，并用去离子水清洗4次，最后得到碳点杂化介孔硼化镍光催化剂。
实施例3
碳点杂化介孔硼化镍光催化剂的制备方法采用以下步骤：
(1)配制0.5mol/l的柠檬酸溶液；
(2)取(1)中配制的柠檬酸溶液25ml，加入8mmol镍粉或泡沫镍，然后加热至70℃，使镍粉或泡沫镍完全溶解；
(3)将步骤(2)获得的溶液放入水热反应釜中，在225℃下保温12小时，然后冷却到室温；
(4)向步骤(3)中的溶液中加入氢氧化钠，使溶液ph值为9，然后在其中加入8mmol的硼氢化钠，剧烈搅拌2.5小时；
(5)将步骤(4)获得的溶液通过离心分离法收集黑色沉淀物，并用去离子水清洗5次，最后得到碳点杂化介孔硼化镍光催化剂。