[发明专利]M-g-C3

说明书

本发明提供了一种M‑g‑C₃N₄/rGOA复合吸附可见光催化材料的制备方法及应用，包括：1)在80℃～90℃的去离子水中加入三聚氰胺，冷却至室温后，加入盐酸并搅拌，三聚氰胺和盐酸的摩尔比为1:0.5～1:2，蒸发干燥得到三聚氰胺盐酸盐；将三聚氰胺盐酸盐放入马弗炉中，500℃并保持2h，然后升温至520℃保持2h，冷却研磨得到M‑g‑C₃N₄；2)将M‑g‑C₃N₄加入到去离子水中超声；加入氧化石墨烯；在氧化石墨烯混合液中加入一定质量的亚硫酸氢钠，超声、加热得到水凝胶，然后将水凝胶去除杂质离子并进行冷冻干燥。采用本发明方法得到的复合材料可以对有机染料和抗生素进行有效地吸附和降解。

技术领域

本发明涉及环境与化学技术领域，尤其涉及一种M-g-C₃N₄/rGOA复合吸附可见光催化材料的制备方法及应用。

背景技术

有机染料污染是水环境污染的重要来源之一，随着世界工业的快速发展，尤其是发展中国家，有机染料的年产量在7×10⁵t，被广泛的用在造纸、皮革加工、纺织染色、化妆品、以及药品制造等行业。我国是一个抗生素生产和使用大国，目前环境水体中检测出了阿莫西林和头孢噻肟钠等多种抗生素。目前解决染料和抗生素等有机污染问题的方法有生物降解、物理化学吸附、高级氧化和可见光催化等。由于可见光催化的方法既可以节约能源，又能降解有机污染，所以得到了广泛的关注。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)作为一种非金属催化剂，可调节带隙宽度为 1.8～2.7eV，物理化学性质稳定，无毒、无污染，可见光响应范围广，在可见光的条件下具有良好的催化活性。氧化石墨烯气凝胶(Graphene Oxide Aerogels，GOA)作为一种新兴的碳材料以其比表面大、密度小、弹性高和吸附强的特点，受到了越来越多研究者的关注。较大的比表面积不仅可以为粉末光催化材料提供附着位点还具有良好的吸附能力，另外良好的导电性可以提高电子的传递效率，有效抑制电子-空穴的复合。与二维石墨烯相比具有易回收和重复使用的特点。此外，三维石墨烯气凝胶还可以通过控制氧化石墨烯的浓度以及反应器的形状来调控气凝胶的形状、尺寸以及密度。因此，亟需一种可以用于高效吸附可见光催化降解有机废水，并且能够更好的应用到实际工程的三维石墨烯气凝胶复合材料。

发明内容

本发明提供了一种M-g-C₃N₄/rGOA复合吸附可见光催化材料的制备方法及应用，以解决以上问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

本发明提供了一种M-g-C₃N₄/rGOA复合吸附可见光催化材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)M-g-C₃N₄的制备：

在80℃～90℃的去离子水中加入三聚氰胺，待溶液温度冷却至室温后，向所述溶液中加入一定量的盐酸并不断的搅拌，三聚氰胺和盐酸的摩尔比为 1:0.5～1:2，搅拌均匀后进行蒸发干燥得到三聚氰胺盐酸盐；将所述的三聚氰胺盐酸盐放入马弗炉中，加热到500℃并保持2h，然后加热到520℃并保持 2h，最后冷却研磨得到淡黄色的M-g-C₃N₄；

(2)M-g-C₃N₄/rGOA的制备：