[发明专利]一种复合光催化材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种复合光催化材料，其特征在于，所述复合光催化材料是由质量比为0.5~7:3~20:80~97的Ag、四氧化三铁和氮化碳复合而成的复合光催化材料Ag/Fe₃O₄/g-C₃N₄；所述复合光催化材料Ag/Fe₃O₄/g-C₃N₄中，g-C₃N₄作为支撑载体，Fe₃O₄颗粒均匀分散在g-C₃N₄表面，Ag沉积在Fe₃O₄表面。

2.根据权利要求1所述的一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、制备g-C₃N₄光催化剂：将三聚氰胺置于瓷坩埚中，置于马弗炉内进行第一次煅烧；第一次煅烧完成后进行第二次煅烧，待第二次煅烧结束降至室温后取出产物并研细，将研细的产物分散在碱性溶液中超声，再洗涤至中性，离心分离，将分离出的产物进行第三次煅烧，待煅烧结束降至室温后取出产物，即得到g-C₃N₄光催化剂，保存备用；

步骤2、水热沉积技术制备Fe₃O₄/g-C₃N₄磁性复合材料：将步骤1制备的g-C₃N₄分散于乙二醇中，超声分散，得到分散液A；向分散液A中加入九水合硝酸铁，超声分散，得到分散液B；向分散液B中加入乙酸钠，聚乙二醇4000和聚乙烯吡咯烷酮（PVP），超声分散，得到分散液C，将分散液C装入聚四氟水热釜中，恒温热反应，反应结束后冷却至室温，洗涤，抽滤，真空烘干，得到Fe₃O₄/g-C₃N₄磁性复合材料；

步骤3、制备复合光催化材料Ag/Fe₃O₄/g-C₃N₄：将步骤2制备的Fe₃O₄/g-C₃N₄磁性复合材料加入到含有硝酸银的去离子水中，并搅拌均匀，得到分散液D，将分散液D在紫外灯下进行反应；反应结束后用磁铁收集产物，洗涤，真空烘干，即得到复合光催化材料Ag/Fe₃O₄/g-C₃N₄。

3.根据权利要求2所述的一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述第一次煅烧方式为在500℃下恒温保持2h，所述第二次煅烧方式为在520℃下恒温保持2h，所述第三次煅烧方式为150~300℃下恒温保持2h；所述第一次煅烧、第二次煅烧、第三次煅烧升温速率均为2.3℃~4℃/min。

4.根据权利要求2所述的一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，碱性溶液为1mol/L的氢氧化钠溶液，超声时间为0.5~1h。

5.根据权利要求2所述的一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，分散液C中，g-C₃N₄、乙二醇、Fe(NO₃)₃·9H₂O、PVP、聚乙二醇4000、和CH₃COONa·3H₂O的用量比为0.8~3.0g:20~40mL:0.05~0.15g:0.003~0.007g:0.1~0.3g:0.5~1g。

6.根据权利要求2所述的一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤2中，恒温热反应的温度为190~200℃，恒温时间为8~15h。

7.根据权利要求2所述的一种复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤3中， Fe₃O₄/g-C₃N₄、硝酸银、去离子水的用量比为0.1~0.6g:0.7~2.1g:10~50mL，所述紫外灯下反应时间为10~30min。

8.根据权利要求1所述的一种复合光催化材料的用途，其特征在于，所述复合光催化材料用于光催化降解四环素。