[发明专利]一种g-C3N4/活性炭复合光催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201410621206.6 | 申请日： | 2014-11-06 |
| 公开（公告）号： | CN104353482A | 公开（公告）日： | 2015-02-18 |
| 发明（设计）人： | 陈孝云;陈星;陆东芳;常鼎伟;高骁敏;叶红;华月钿 | 申请（专利权）人： | 福建农林大学 |
| 主分类号： | B01J27/24 | 分类号： | B01J27/24;C02F1/30;C02F101/30 |
| 代理公司： | 福州元创专利商标代理有限公司 35100 | 代理人： | 蔡学俊 |
| 地址： | 350002 福*** | 国省代码： | 福建;35 |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 sub 活性炭 复合 光催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
技术领域
本发明属于光催化剂的制备领域，具体涉及一种g-C3N4/活性炭复合光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
2009年，我国科学家与德国、日本科学家合作发现了不含金属组分的共轭聚合物石墨相氮化碳(g-C3N4)可见光光催化材料，并利用态密度泛函理论(DFT)和电化学方法，研究了氮化碳的能带结构，发现g-C3N4具有典型的半导体能带结构，sp2杂化的N2p轨道构成g-C3N4的最高占据分子轨道(HOMO)，而C2p杂化轨道则组成其最低未占据分子轨道(LUMO)，带隙约为2.7eV，比表面积为10 m2/g，在λ> 387 nm可见光诱导下，既能催化氧化还原反应。与传统聚合物半导体相比，氮化碳具有优良的耐磨性、化学稳定性和热稳定性，且制备方法简单。这种非金属光催化材料的发现打破了光催化剂必须含有金属成分的传统认识，为人工共轭聚合物作为新型光催化材料开辟了一条新途径。
然而，g-C3N4聚合物作为光催化剂还存在一些问题，如比表面积小、产生光生载流子的激子结合能高、量子效率低和禁带宽度偏大(λ＜460 nm)而不能有效利用太阳光等。针对这些问题，科学家们围绕g-C3N4开展了大量的研究工作； 我们课题组通过前驱体合成法，将g-C3N4及活性炭有机结合，制备一种高效的g-C3N4/活性炭复合光催化剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种g-C3N4/活性炭复合光催化剂及其制备方法和应用。本发明制得的g-C3N4/活性炭复合光催化剂，分散性好，催化活性高(如降解苯酚、硝基苯、有机染料等)，不易失活，使用寿命长。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种g-C3N4/活性炭复合光催化剂中活性炭的含量为3~15wt.%。
一种制备如上所述的g-C3N4/活性炭复合光催化剂的方法包括以下步骤：
（1）在粉状活性炭中加入0.01mol/L的硝酸溶液，煮沸，然后用蒸馏水洗涤至中性，烘干至恒重；
（2）取步骤（1）的活性炭与尿素和氯化铵混合，充分研磨后，在高纯氮气保护下，以5℃/min的速率上升至210℃，并恒温10min；再以1℃/min的速率上升至240℃，并恒温20min；再以0.1℃/min的速度上升至250℃，并恒温30min；再以2℃/min的速率上升至480℃，并恒温1h，再以1℃/min的速度上升至550℃，并恒温2h后，自然冷却至室温，制得所述的g-C3N4/活性炭复合光催化剂。
所述的g-C3N4/活性炭复合光催化剂应用于有机物污染水体的净化。
本发明的显著优点在于：本发明制得的g-C3N4/活性炭复合光催化剂不仅改善了g-C3N4的分散性，提高了g-C3N4的比表面积，催化剂催化活性高，使用寿命长，不易失活，在深度治理有机污染水体中具有很大的潜在应用价值。
附图说明
图1为g-C3N4和实施例2的g-C3N4/AC光催化剂的XRD谱；
图2为g-C3N4和实施例2的g-C3N4/AC光催化剂的FESEM谱；
图3为g-C3N4和g-C3N4/AC光催化剂的DRS谱；
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于福建农林大学，未经福建农林大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201410621206.6/2.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
- 一种Nd<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-Yb<sub>2</sub>O<sub>3</sub>改性的La<sub>2</sub>Zr<sub>2</sub>O<sub>7</sub>-(Zr<sub>0.92</sub>Y<sub>0.08</sub>)O<sub>1.96</sub>复相热障涂层材料
- 无铅[(Na<sub>0.57</sub>K<sub>0.43</sub>)<sub>0.94</sub>Li<sub>0.06</sub>][(Nb<sub>0.94</sub>Sb<sub>0.06</sub>)<sub>0.95</sub>Ta<sub>0.05</sub>]O<sub>3</sub>纳米管及其制备方法
- 磁性材料HN(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>·[Co<sub>4</sub>Na<sub>3</sub>(heb)<sub>6</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>6</sub>]及合成方法
- 磁性材料[Co<sub>2</sub>Na<sub>2</sub>(hmb)<sub>4</sub>(N<sub>3</sub>)<sub>2</sub>(CH<sub>3</sub>CN)<sub>2</sub>]·(CH<sub>3</sub>CN)<sub>2</sub> 及合成方法
- 一种Bi<sub>0.90</sub>Er<sub>0.10</sub>Fe<sub>0.96</sub>Co<sub>0.02</sub>Mn<sub>0.02</sub>O<sub>3</sub>/Mn<sub>1-x</sub>Co<sub>x</sub>Fe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 复合膜及其制备方法
- Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub>-TeO<sub>2</sub>-SiO<sub>2</sub>-WO<sub>3</sub>系玻璃
- 荧光材料[Cu<sub>2</sub>Na<sub>2</sub>(mtyp)<sub>2</sub>(CH<sub>3</sub>COO)<sub>2</sub>(H<sub>2</sub>O)<sub>3</sub>]<sub>n</sub>及合成方法
- 一种(Y<sub>1</sub>-<sub>x</sub>Ln<sub>x</sub>)<sub>2</sub>(MoO<sub>4</sub>)<sub>3</sub>薄膜的直接制备方法
- 荧光材料(CH<sub>2</sub>NH<sub>3</sub>)<sub>2</sub>ZnI<sub>4</sub>
- Li<sub>1.2</sub>Ni<sub>0.13</sub>Co<sub>0.13</sub>Mn<sub>0.54</sub>O<sub>2</sub>/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>复合材料的制备方法
