[发明专利]石墨相氮化碳/银/生物质炭及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种石墨相氮化碳/银/生物质炭及其制备方法和应用，制备方法，包括以下步骤：将g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;前驱体、松木屑和Agsubgt;3/subgt;POsubgt;4/subgt;均匀混合，得到混合材料前驱体，将所述混合材料前驱体于300～600℃保温2～6h，得到石墨相氮化碳/银/生物质炭，黑暗条件下g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;、Agsubgt;3/subgt;POsubgt;4/subgt;、生物质炭和g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;/Ag/biochar在黑暗条件下的第10h可实现对TCE的吸附平衡，吸附率分别为13％、9％、20％和40％。与单独的材料相比，复合材料对TCE的吸附率提高了2～4倍。在吸附平衡后，在可见光照射的第4h时，g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;、Agsubgt;3/subgt;POsubgt;4/subgt;、生物质炭和石墨相氮化碳/银/生物质炭对TCE的催化降解效率分别为29％、31％、25％和98％。降解产物分析结果表明：石墨相氮化碳/银/生物质炭可实现对TCE的高效降解，降解产物以COsubgt;2/subgt;为主。

技术领域

本发明属于环境功能材料和水处理技术领域，具体来说涉及一种石墨相氮化碳/银/生物质炭及其制备方法和应用。

背景技术

由于在干洗和汽车行业(清洗和脱脂溶剂)中广泛应用，三氯乙烯(TCE)是地下水，废水和土壤等各种环境基质中最常见的污染物。美国有毒物质和疾病登记处(ATSDR)报道发现，在美国的852个超级基金修复场地中均发现了TCE的存在。由于其毒性，致癌性和抗生物降解性，TCE可能对公众健康和生态系统造成极大的危害。美国环境保护署(EPA)将TCE列为129个优先控制污染物之一，并规定其在饮用水中允许检测到的最大浓度(MCL)为5μg/L。考虑到TCE的常见性和危害的持久性，亟需寻找一种将TCE降解为无害产物的方式。Chen等研究了零价铁在pH值为1.7-10时对TCE脱氯(0.5mmol/L)的有效性，发现2.5mg/mL的零价铁在pH值为4.9时可以达到最快的脱氯速率。然而，大多数这些方法导致TCE的部分降解和有毒中间体的形成，包括顺式-1,2-二氯乙烯，1,1-二氯乙烯和氯乙烯。这些中间产物不仅具有致癌性，而且容易在食物链累积。因此，开发能够完全降解TCE的高效技术是非常重要的。

高级氧化工艺，比如光催化、光臭氧化、光芬顿技术以及他们的联合技术对水体污染物去除具有重要意义。这主要取决于它们降解效率高、环保、成本低、毒性低以及易于操作等优点。然而，单一的催化剂具有以下缺点：较低的光谱捕获效率、稳定性差和电子-空穴重组。因此制备高效光催化剂复合材料以克服以上缺点对光催化技术的应用至关重要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种石墨相氮化碳/银/生物质炭的制备方法。

本发明的另一目的是提供上述制备方法获得的石墨相氮化碳/银/生物质炭。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种石墨相氮化碳/银/生物质炭的制备方法，包括以下步骤：

将g-C₃N₄前驱体、松木屑和Ag₃PO₄均匀混合，得到混合材料前驱体，将所述混合材料前驱体于300～600℃保温2～6h，得到石墨相氮化碳/银/生物质炭，其中，按质量份数计，所述g-C₃N₄前驱体、松木屑和Ag₃PO₄的比为(1～5)：(1～5)：1。

在上述技术方案中，所述g-C₃N₄前驱体为三聚氰胺和/或尿素。