[发明专利]石墨型氮化碳磷酸银复合光催化材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型光催化材料。

本发明还涉及上述光催化材料的制备方法。

本发明还涉及上述光催化材料的用途。

背景技术

目前，由于工业化程度的提高和汽车数量的增加，空气和水的污染越来越严重，处理废气和废水有很多方法，但是光催化方法有很多优点，比如廉价、无毒、无二次污染等。对于光催化材料，目前用的比较多的是二氧化钛，但是二氧化钛只能被紫外光激发，因此开发能够被可见光激发的新型光催化材料越来越引起学者们的重视。文献已经报道磷酸银具有很好的可见光降解有机污染物的能力，但是磷酸银怕酸，不太稳定，因此，开发磷酸银基复合光催化材料是一种巨大的挑战。

发明内容

本发明的意义在于提供一种高效稳定的复合光催化材料，这种光催化材料能够被可见光激发，并且有非常好的光催化降解有机物质的活性，同时制备过程简便、成本很低。

本发明提供的光催化材料是石墨型氮化碳磷酸银复合粒子。

本发明提供的石墨型氮化碳磷酸银复合光催化材料的制备方法如下：

将一定量的硝酸银溶于一定量的蒸馏水中配成一定浓度的银离子水溶液(溶液1)；然后将一定量的石墨型氮化碳分散于其中；将一定量的磷酸铵溶于一定量的蒸馏水中配成一定浓度的磷酸根溶液(溶液2)；将溶液2缓慢滴加到含有石墨型氮化碳的溶液1中，持续搅拌一定时间后，将产生的沉淀抽滤，依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，然后80℃真空干燥12h得到相应的光催化材料。在可见光辐射下降解甲基橙的光催化活性测试具体方法和条件如下：

光催化材料的活性测试是在自制的石英反应器中进行的。采用300W氙灯(λ>400nm)为辐射光源，反应液为100mL10mg/L的甲基橙水溶液，催化剂的浓度为1g/L。以30mL/min的速率通入空气，在持续的搅拌下每隔2min抽取少量反应液，在463nm处测定溶液吸光度。再根据甲基橙的浓度-吸光度标准曲线确定溶液浓度。

具体实施方案

实施方案1

石墨型氮化碳的制备：将5g双氰胺放入小瓷舟内，在氮气保护下550℃焙烧3h，得到的黄色粉末用去离子水和无水乙醇洗涤三次，然后在120℃干燥3h备用；

石墨型氮化碳磷酸银复合光催化材料的合成：在持续搅拌下，将0.1g石墨型氮化碳加入60mL1mol/L的硝酸银溶液中，然后将20mL1mol/L的磷酸铵溶液缓慢滴加入上述硝酸银溶液中，然后将产生的沉淀抽滤，依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，然后80℃真空干燥12h得到复合光催化材料。

实施方案2

将实施方案1中的磷酸铵换为磷酸二氢钠，其它条件不变。

实施方案3

将实施方案1中的硝酸银换为乙酸银，其它条件不变。

实施方案4

将实施方案1中的0.1g石墨型氮化碳换为0.05g，其它条件不变。

实施方案5

将实施方案1中的0.1g石墨型氮化碳换为0.15g，其它条件不变。

本发明所制得的光催化材料可负载于载体上，本发明不限于以上实施方案。

对实施方案中所得光催化材料进行了可见光照射下的光催化反应测试，具体结果如表1。

表1石墨型氮化碳磷酸银光催化剂的催化性能