[发明专利]一种可见光响应三元复合光催化剂的制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种以Na₂WO₄·2H₂O、Bi(NO₃)₃·5H₂O、柠檬酸、冰醋酸和三聚氰胺为原料来制备NGQDs@g-C₃N₄/Bi₂WO₆表面复合光催化剂的方法，是一种制备工艺简单，成本低廉的方法，可用于可见光下降解四环素。

背景技术

目前，随着人类社会的不断发展、经济水平的不断提高、科技水平的不断进步的同时，当代资源和生态环境也日益突出，向人类提出了严峻的挑战。可持续发展已经成为现代社会必须选择的道路，而其面临的两大挑战是能源问题和环境问题，太阳能作为一种可再生能源，具有资源丰富、廉价、清洁、对环境无任何污染，是实现人类可持续发展的基础。而现阶段，利用太阳能作为能源，使用光催化技术降解有机污染物和光催化分解水制氢成为了近几年的研究热点。自1972年Honda-Fujishima效应即TiO₂半导体电极的光催化分解水现象发现以来，半导体光催化领域得到了广泛的关注和飞速的发展，这一技术为我们提供了一种理想的能源利用和治理环境污染的方法。然而，研究较多的半导体材料TiO₂禁带宽度较大，只能对紫外光进行响应，而紫外光只占太阳光的4％-6％，因此，研究可见光响应光催化半导体材料意义重大。近年来，一些Bi系光催化剂(如Bi₂WO₆，BiVO₄等)因为在可见光下具有较好的光催化活性逐渐成为了人们研究的热点。Bi₂WO₆作为一种新型的光催化剂具有带隙(2.7eV)与太阳光谱能够很好的相匹配，拥有很好的应用潜力，备受科研工作者的关注。然而，其光致电荷的分离效果，限制了Bi₂WO₆的进一步应用。NGQDs量子点因具有较好的导电性能也备受关注。

半导体复合是提高电荷分离效率和增强光催化活性的有效途径。g-C₃N₄因具有类石墨结构以及合适的能带电位使其成为研究较多的复合半导体。最近，Zou等人(J.P.Zou,L.C.Wang,Synthesis and efficient visible light photocatalytic H₂evolution of a metal-free g-C₃N₄/graphene quantum dots hybrid photocatalyst.Appl Catal B:Environ.193(2016)103-109.)合成氮掺杂石墨烯量子点与氮化碳(g-C₃N₄)的复合材料作为光催化剂；Zhao等人(Zhao,J.；Ji,Z.；Shen,X.；Zhou,H.；Ma,L.,Facile synthesis of WO₃nanorods/g-C₃N₄composites with enhanced photocatalytic activity.Ceram.Int.41(2015)5600-5606.)制备了WO₃纳米棒与g-C₃N₄复合光催化剂；

迄今为止，尚未发现有人制备NGQDs@g-C₃N₄/Bi₂WO₆复合材料。本发明采用水热法成功制备了NGQDs@g-C₃N₄/Bi₂WO₆复合材料，所制备的NGQDs@Bi₂WO₆/g-C₃N₄复合材料在环境、能源等领域有良好应用前景。

发明内容

本发明目的是提供一种使用水热法合成制备NGQDs@g-C₃N₄/Bi₂WO₆表面复合光催化剂的方法。

本发明通过以下步骤实现：