[发明专利]一种表面印迹氮化碳/二氧化钛复合材料光催化膜及制备方法和用途

说明书

本发明属于高效降解2，4‑二氯苯酚的表面印迹氮化碳/二氧化钛复合材料光催化膜及制备方法和用途。氮化碳/二氧化钛复合材料是由层状C₃N₄和TiO₂颗粒结晶复合而成的，TiO₂结晶负载于C₃N₄表面。具体制备步骤如下，制备C₃N₄/TiO₂复合光催化剂，制备表面印迹的C₃N₄/TiO₂复合光催化剂，制备表面印迹的C₃N₄/TiO₂复合光催化膜。本发明制备出的对目标污染物2，4‑二氯苯酚具有特定选择性的表面印迹复合材料催化膜。其优点在于在体系中构建一个循环过程，实现了对目标物质先吸附再催化降解，然后再吸附降解的循环过程，进而有效的利用光源达到有效降解环境中氯酚类化合物废水的目的。

技术领域

本发明属于材料制备及环境污染治理的技术领域，具体地说是一种高效降解2，4-二氯苯酚的表面印迹C₃N₄/TiO₂复合材料光催化膜及制备方法和用途。

背景技术

化学污染给环境、生物等造成巨大的危害。氯酚类化合物是一类用途广、毒性大的持久性有机污染物。一旦未经处理或处理不当释放到环境中，就会污染自然生态环境，进而威胁人类安全。2，4-二氯苯酚是一种典型的氯酚类化合物，目前在地表水、地下水、空气和土壤中均有发现，且2，4-二氯苯酚具有“三致”作用和遗传毒性。由于这类化合物被排泄至水环境中，成为一种危害环境及人类健康的潜在风险，引起了环境生态学的广泛关注，因此，建立和发展有效和经济适用处理手段来选择性移除环境中2，4-二氯苯酚残留是极为迫切的。处理氯酚类污染物的方法有物理法(空气吹脱、吸附、膜分离)、化学法和生物法等。

膜分离是利用混合物中各组分在材料中的物理和化学性质的差异来实现物质分离的一项分离技术。具有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征。目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工等领域。但是膜污染问题，能够严重降低膜的使用寿命和离效率。解决膜污染问题是目前关注的焦点。光催化技术能够利用光能，产生光生电子-空穴对，从而氧化还原污染物。因此，引入光催化技术能够很好的解决膜污染问题。

光催化膜在分离降解污染物的过程当中，选择性较差，不能特异性识别目标分子。分子印迹技术具有对目标分子专一识别的能力，因此通常选择在纳米颗粒表面构造分子印迹层的方法提高催化剂的选择性。

现在急需要为2，4-二氯苯酚等氯酚类化合物去除提供新的技术手段。

发明内容

本发明的目的是要提供一种表面印迹氮化碳/二氧化钛复合材料光催化膜及制备方法和用途，该材料对2，4-二氯苯酚具有特定选择性，降解效果好。

本发明的技术方案是：

表面印迹C₃N₄/TiO₂复合材料光催化膜，所述C₃N₄/TiO₂复合材料是由层状C₃N₄和TiO₂颗粒结晶复合而成的，所述TiO₂结晶负载于所述C₃N₄表面。

表面印迹C₃N₄/TiO₂复合材料光催化膜的制备方法具体步骤如下：

步骤1、制备C₃N₄/TiO₂复合光催化剂：