[发明专利]一种NaBH4在提高Ag/g‑C3N4纳米复合材料可见光催化活性上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种NaBH₄的应用，特别是一种NaBH₄在提高Ag/g-C₃N₄纳米复合材料可见光催化活性上的应用，属于降解有机污染物应用领域。

背景技术

环境污染与能源危机是当今世界困扰人类的两大难题。出于对化石燃料即将枯竭以及因化石燃料燃烧引发的一系列环境污染问题的担忧，因而如何利用可再生资源治理环境问题引了越来越多研究者们的注意，纳米半导体光催化技术应运而生。g-C₃N₄作为类石墨烯材料的典型代表，能够吸收可见光，化学稳定性和热稳定性强，此外还具有无毒、来源丰富、制备成型工艺简单等特点，成为目前光催化领域研究的新宠。但纯g-C₃N₄的能带约2.7eV，其导带能级位于-1.3V，光生电子可以将催化剂表面吸附的氧气氧化为超氧离子自由基(O₂^·-)，而价带能级位于1.4V，产生的光生空穴不能将水氧化成羟基自由基(·OH)，而O₂^·-和·OH是降解有机污染物的关键活性物种，因此活性物种的减少大大降低了催化剂的催化活性。同时g-C₃N₄本身光生电子和空穴分离效率比较低，其可见光催化活性也受到了一定的限制。为了提高g-C₃N₄的催化活性，研究者们采用了各种改性方法。

Xiaojuan Bai等采用热回流法制备Ag与g-C₃N₄的核壳复合材料，在可见光下降解甲基蓝(MB)和析氢反应，与纯g-C₃N₄相比，Ag@C₃N₄显示了较高的光催化活性[Bai X,Zong R,Li C,et al.Enhancement of visible photocatalytic activity via Ag@C₃N₄ core–shell plasmonic composite[J].Applied Catalysis B:Environmental,2014,147:82-91.]。Lei Ge等将处理后的g-C₃N₄与Ag的前驱体AgNO₃混合后，通过红外蒸发和中温焙烧得到Ag/g-C₃N₄复合物，其在可见光下对MO具有良好的降解效果[Ge L,Han C,Liu J,et al.Enhanced visible light photocatalytic activity of novel polymeric g-C₃N₄loaded with Ag nanoparticles[J].Applied Catalysis A:General,2011,409:215-222.]。这些都是通过提高g-C₃N₄光生电子和空穴的分离效率来提高催化活性，但其催化剂的用量及降解率还有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种NaBH₄在提高Ag/g-C₃N₄纳米复合材料可见光催化活性上的应用。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种NaBH₄在提高Ag/g-C₃N₄纳米复合材料可见光催化活性上的应用，所述的应用是将NaBH₄和Ag/g-C₃N₄纳米复合材料用于染料降解中，其中，NaBH₄的添加量为Ag/g-C₃N₄纳米复合材料质量的5～15倍；Ag/g-C₃N₄纳米复合材料添加量与染料的质量比为0.2％～1％。

进一步的，所述Ag/g-C₃N₄纳米复合材料中含银量为1～8wt.％。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：大大降低了催化剂的用量，提高了可见光下的催化活性。

附图说明