[发明专利]一种泡沫状可见光催化材料、制备方法及其用途

权利要求书

1.一种泡沫状可见光催化材料，其特征在于：

通过原位法使C₃N₄和氧化石墨烯（GO）同时直接生长在密胺树脂泡沫（MF）泡沫上，得到泡沫状C₃N₄/GO@MF光催化材料；所述泡沫状C₃N₄/GO@MF光催化材料中的C₃N₄主要生长在氧化石墨烯（GO）的片层结构上，氧化石墨烯（GO）与密胺树脂泡沫（MF）的三维骨架相连。

2.根据权利要求1所述的一种泡沫状可见光催化材料，其特征在于：

所述泡沫状C₃N₄/GO@MF光催化材料的碳/氮原子比为4.54，比表面积为61 m²/g，孔体积为0.26 cm³/g。

3.根据权利要求1所述的泡沫状可见光催化材料的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1、制备前驱液：

将氧化石墨烯（GO）加入水中，超声使氧化石墨烯（GO）均匀分散在水中，得到氧化石墨烯（GO）分散液；向所述氧化石墨烯（GO）分散液中加入尿素，搅拌使其完全溶解在所述氧化石墨烯（GO）分散液中，得到所述前驱液；

步骤2、C₃N₄/GO@MF泡沫的制备：

密胺树脂泡沫（MF）浸没于上述前驱液中并超声；将吸附有前驱液的密胺树脂泡沫（MF）置于密闭的坩埚中，并用锡箔纸包裹后放于管式炉中焙烧；自然冷却至室温后，分别用去离子水和无水乙醇清洗三次，真空干燥，即可得到所述泡沫状C₃N₄/GO@MF光催化材料。

4.根据权利要求3所述的泡沫状可见光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中：

所述前驱液中氧化石墨烯（GO）的浓度为0~1.5 mg/mL；所述前驱液中氧化石墨烯（GO）的超声时间为60 min，所述水为去离子水。

5.根据权利要求4所述的泡沫状可见光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中：

所述前驱液中氧化石墨烯（GO）的浓度为0.5 mg/mL。

6.根据权利要求3所述的泡沫状可见光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中：

所述前驱液中尿素的浓度为0~150 mg/mL；所述前驱液中搅拌尿素时的温度为25℃，时间为30 min。

7.根据权利要求6所述的泡沫状可见光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中：

所述前驱液中尿素浓度为50 mg/mL。

8.根据权利要求3所述的泡沫状可见光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中：

所述前驱液中密胺树脂泡沫（MF）的超声时间为30 min；所述的用锡箔纸包裹后放于管式炉中焙烧的焙烧时间为1~4 h，焙烧温度为450~550℃，焙烧时设定的升温速率为1~5℃/min，焙烧环境为氩气氛围；所述的真空干燥时间为10 h，干燥温度为55℃。

9.根据权利要求8所述的泡沫状可见光催化材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中：

所述的焙烧时间为4 h，所述焙烧温度为500℃，所述焙烧时设定的升温速率为2.5℃/min。

10.根据权利要求1所述的泡沫状可见光催化材料的用途，其特征在于：

所述泡沫状C₃N₄/GO@MF光催化剂材料在可见光波段具有光催化活性，可应用于光催化降解有机污染物。