申請(qǐng)日2015.09.30
公開(kāi)(公告)日2017.09.01
IPC分類號(hào)B01J27/24; C02F1/30
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鉀摻雜介孔g‑C3N4光催化材料在降解有機(jī)染料廢水中的應(yīng)用，屬于光催化材料技術(shù)領(lǐng)域。該光催化材料的制備包括如下步驟：將三聚氰胺和KI充分研磨后平鋪于坩堝底部，將SBA‑15均勻的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面，然后將坩堝加蓋后置于馬弗爐內(nèi)進(jìn)行煅燒，產(chǎn)物經(jīng)處理后即得所述鉀摻雜介孔g‑C3N4光催化材料。該光催化材料比表面積大使得反應(yīng)活性位點(diǎn)增加，鉀摻雜后可有效抑制光生電子和空穴的復(fù)合，表現(xiàn)出更優(yōu)異的光催化性能。本發(fā)明鉀摻雜介孔g‑C3N4光催化材料可降解有機(jī)染料廢水，在60min能降解80%以上的目標(biāo)降解物，顯示了優(yōu)異的光催化活性。
摘要附圖
權(quán)利要求書(shū)
1.一種鉀摻雜介孔g-C3N4光催化材料在降解有機(jī)染料廢水中的應(yīng)用，其特征在于，該光催化材料是通過(guò)如下步驟予以制備的：
(1)將經(jīng)研磨后的三聚氰胺和KI混合平鋪于坩堝底部，將SBA-15均勻的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面;所述KI與三聚氰胺的質(zhì)量比為1：3～7，所述SBA-15與三聚氰胺和KI混合物的質(zhì)量比為2～4∶1;
(2)將坩堝加蓋后置于馬弗爐內(nèi)以10℃/min的升溫速率升至320℃保溫4h，然后以2℃/min的升溫速率升至550℃保溫4h，而后自然冷卻降至室溫，所得產(chǎn)物用5%氫氟酸除去模板，然后經(jīng)洗滌、干燥后獲得鉀摻雜介孔g-C3N4光催化材料。
說(shuō)明書(shū)
一種鉀摻雜介孔g-C3N4光催化材料在降解有機(jī)染料廢水中的應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于光催化材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種介孔光催化材料的制備方法及其應(yīng)用，特別涉及一種鉀摻雜介孔g-C3N4光催化劑的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)
我國(guó)目前每年需要排放大量的工業(yè)廢水(如石化廢水、印染廢水、制藥廢水)，這些廢水和污水成分復(fù)雜，如合成洗滌劑、有機(jī)氯農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯(PCBs)、多環(huán)芳烴(PAHs)、偶氮類有機(jī)污染物等，它們的可生化性較差，且大多具有致癌作用，危及人類的的身體健康。此時(shí)，常用的生物處理技術(shù)很難將其去除，甚至這些毒性物質(zhì)的引入還可能引起微生物中毒，導(dǎo)致生物處理系統(tǒng)的崩潰。因此，治理工業(yè)廢水勢(shì)在必行。
g-C3N4是一種具有層狀結(jié)構(gòu)的聚合物半導(dǎo)體，由于其禁帶寬度為2.7eV左右，在可見(jiàn)光區(qū)有吸收(λ>420nm)，且具有優(yōu)異的光化學(xué)穩(wěn)定性，在光解水制氫和有機(jī)污染物的降解等方面有廣泛的應(yīng)用前景。然而，g-C3N4的比表面積小、光生電子和空穴極易復(fù)合造成其光催化降解有機(jī)污染物的效率并不高。為了解決這個(gè)問(wèn)題，相關(guān)研究人員采用摻雜或者與其他半導(dǎo)體材料復(fù)合的方法，或者采用提高比表面積的方法，但合成過(guò)程比較繁瑣，不利于環(huán)境保護(hù)和大規(guī)模制備。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鉀摻雜介孔g-C3N4光催化劑的制備方法及其在降解有機(jī)污染物方面的應(yīng)用。
本發(fā)明提供了一種鉀摻雜介孔g-C3N4光催化劑的制備方法，具體包括如下步驟：
(1)將經(jīng)研磨后的三聚氰胺和KI混合平鋪于坩堝底部，將SBA-15均勻的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面;所述KI與三聚氰胺的質(zhì)量比為1：3～7，所述 SBA-15與三聚氰胺和KI混合物的質(zhì)量比為2～4∶1;
(2)將坩堝加蓋后置于馬弗爐內(nèi)以10℃/min的升溫速率升至320℃保溫4h，然后以2℃/min的升溫速率升至550℃保溫4h，而后自然冷卻降至室溫，所得產(chǎn)物用5%氫氟酸除去模板，然后經(jīng)洗滌、干燥后獲得鉀摻雜介孔g-C3N4光催化材料。
上述制備的鉀摻雜介孔g-C3N4光催化材料可在降解有機(jī)染料廢水領(lǐng)域加以應(yīng)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：
1、本發(fā)明采用化學(xué)氣相沉積法一步制備，制備過(guò)程簡(jiǎn)單，有利于環(huán)境保護(hù)和大規(guī)模應(yīng)用;
2、本發(fā)明中鉀摻雜介孔g-C3N4光催化材料比表面積大使得反應(yīng)活性位點(diǎn)增加，鉀摻雜后可有效抑制光生電子和空穴的復(fù)合，表現(xiàn)出更優(yōu)異的光催化性能;
3、本發(fā)明鉀摻雜介孔g-C3N4光催化材料可降解有機(jī)染料廢水，該光催化材料在60min能降解80%以上的目標(biāo)降解物，顯示了優(yōu)異的光催化活性。
