[发明专利]Ni-NiO/g-C3

说明书

本发明公开了一种Ni‑NiO/g‑C₃N₄纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：按照质量份数比(1‑15):100分别称取氧化镍和三聚氰胺，加入去离子水使在容器内混合，然后放在超声波清洗机内三十分钟使之混匀；之后放入恒温真空干燥箱内干燥二十四小时；二十四小时之后取出干燥完的样品，将样品研磨后倾倒至坩埚中，再置于600‑800℃的马弗炉中反应三个小时，得到Ni‑NiO/g‑C₃N₄纳米复合材料。本发明以氧化镍和三聚氰胺为前驱体，在超声波清洗机中进行超声混合并烘干后，在马弗炉进行煅烧合成石Ni‑NiO/g‑C₃N₄纳米复合材料光催化剂，提高了氧化镍的光催化能力。制备的Ni‑NiO/g‑C₃N₄纳米复合材料具有优良的吸附性能、光催化活性和磁性，可通过外加磁场进行分离与回收。

技术领域

本发明属于半导体光催化剂技术领域，特别涉及到一种Ni-NiO/g-C₃N₄纳米复合材料 的制备方法。

背景技术

染料大量应用于医药、印染、美妆等行业，会产生大量染料废水。这些废水中含有在染料应用过程中被废弃的染料，占到每年产生染料总量的10％到15％。这些废水中的 染料通常带有色泽，化学稳定性好，并难以自降解且带有毒性。染料废水在未经处理排 放到河流中后会使河流中的鱼类以及其他生物有致畸致癌的风险，也会使河流中的水色 泽发生变化进一步影响在河流底部生活的生物的采光，从而影响水域的生态平衡^[3]。染 料废水具有以下特点：

染料废水中的染料化学需氧量高，因此通过生物处理达到预期效果的可能性小，这 些废水中的染料需要较高的人工处理水平来处理才能达到排放标准。

在生产染料过程中使用酸性试剂和碱性试剂较多，因此染料废水中染料的化学组成 较为复杂，将染料废水未经处理排放到河流中会严重影响河流水体的酸碱度。

染料废水中的染料中间体为芳胺，芳胺是致癌物，对河流水体生物以及人类都有致 畸致癌的风险。

根据染料废水的不同物理特性、化学特性，处理降解废水的方法主要分为四种：物理处理法，化学处理法，物理化学处理法，生化处理法。

物理处理法包括沉淀法、过滤法、均衡调节法、机械凝絮法、离心分离法等。

化学处理法包括电化学法、化学氧化法、中合法、混凝沉淀法。化学氧化法处理染料废水的原理是利用氧化剂将染料分子中发色基团的不饱和键断开，从而使之形成分子质量较小的有机物，染料分子就失去了发色能力。在化学处理法中较为常用的氧化剂是 臭氧、氯氧化剂、芬顿试剂等。

物理化学处理法包括吸附法、浮选法、电渗析法、反渗透法、超过滤法、萃取法， 在物理化学处理法中处理染料废水较为常用的方法是吸附法。吸附法中常用的吸附剂为 活性炭、活性硅藻土、活化煤、纤维系列、天然蒙脱土以及煤渣等。染料废水中的染料 有些是具有选择性的且分子量较大，因此吸附法对于此类染料废水的处理较为困难。物 理化学处理法还有一种新兴技术，就是膜分离技术。该技术具有分离效率高，工艺过程 较为简单，在实际操作时也较为方便，容易控制实验条件，较为环保等优点。

生化处理法包括生化处理与微生物法、活性污泥法、生物过滤法。生化处理法处理废水的原理是利用微生物的絮凝、吸附、降解功能来让染料进行降解或分离。絮凝、吸 附只涉及到物理变化，而降解则涉及到化学变化，其原理是酶对染料分子进行氧化从而 破坏了染料分子的发色基团或不饱和键来达到使染料分子失去发色能力的作用。生化处 理法的优点是无污染、试验费用较低、操作简单等。