[发明专利]一种CoMoO4

说明书

本发明公开了一种CoMoO₄/g‑C₃N₄复合光催化剂，所述光催化剂为二维片层状的g‑C₃N₄上负载有一定量的CoMoO₄纳米棒；g‑C₃N₄上CoMoO₄纳米棒的负载量为5％～15％(质量百分比)。本发明还公开了上述CoMoO₄/g‑C₃N₄复合光催化剂的制备方法及其在缺氧水体中吸附降解腐植酸的应用。本发明CoMoO₄/g‑C₃N₄复合材料可见光下对水体中的腐植酸具有良好的吸附能力和降解能力，尤其在水体中有过硫酸盐存在的情况下，CoMoO₄/g‑C₃N₄能够有效活化过硫酸盐生成硫酸根自由基，从而进一步提高其降解水体中有机污染物的能力。

技术领域

本发明涉及一种CoMoO₄/g-C₃N₄复合光催化剂，还涉及上述CoMoO₄/g-C₃N₄复合光催化剂的制备方法和应用，属于光催化剂技术领域。

背景技术

腐植酸(HA)作为天然存在的有机电解质，能够用于处理水体中重金属。但是饮用水氯化过程中由于腐植酸的存在通常会产生致癌的含氯有机化合物，严重威胁人体健康。研究表明，改性TiO₂对水体中HA的降解具有一定的处理效果，但处理效率很低，且往往极度依赖水体中的氧气产生超氧自由基氧化水中的有机物。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)由于其独特的二维类石墨结构，低成本无毒性，优异的化学稳定性以及可见光响应等特点，成为目前最具前景的光催化剂之一，在水的光解产氢产氧，CO₂还原，以及污染物降解方面有了越来越多的研究。虽然g-C₃N₄具有中等的禁带宽度，约为2.7eV，不含金属、稳定性较好，在可见光利用方面有着巨大的优势，但纯g-C₃N₄催化剂在光催化性能方面不能令人满意，主要在于其比表面积小，团聚严重，吸附性能较差，同时由于价带电势较低，空穴不能与H₂O 发生反应，一方面体系中不能生产·OH自由基进行氧化，另一方面造成体系中电子-空穴复合速率快，光生载流子传输慢，光催化活性低，反应速率慢。因此其吸附性能差、光量子效率低的缺点限制了其进一步应用于水处理中。将CoMoO₄单独投入水体中用于降解污染物时，一方面Co²⁺在还原过硫酸盐时容易造成Co²⁺的泄露；另一方面CoMoO₄本身具有毒性，对水体容易造成二次污染。

因此一种无毒、高效降解腐殖酸的催化剂的开发很有必要。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是提供一种CoMoO₄/g-C₃N₄复合光催化剂，将CoMoO₄负载于g-C₃N₄的表面，抑制了Co²⁺的泄露和有毒的CoMoO₄对水体造成二次污染的可能性，该复合材料能够提高g-C₃N₄的吸附性能，并通过有效促进电子传递和抑制电子空穴对的复合提高复合材料的降解性能，复合材料能通过促进过硫酸钾的活化产生硫酸根自由基(E(·SO₄^2-)＝2.7-3.1eV)，硫酸根自由基对水体中的腐植酸降解效果极佳，同时在水体中含有过硫酸钾的情况下该复合材料不受水溶液中氧气浓度的限制，可应用于光催化降解缺氧的有机污染废水中。