[发明专利]一种AC/g-C3

说明书

本发明公开了一种AC/g‑C₃N₄复合光催化材料及其制备方法，涉及光催化材料技术领域，解决了现有技术中缺乏有效的光催化材料对铬废水进行处理的技术问题。本发明的AC/g‑C₃N₄复合光催化材料的制备方法，其是以二氰二胺作为前驱体煅烧得到g‑C₃N₄粉末，再将g‑C₃N₄粉末与活性炭粉末按比例配料，用水热法制得AC/g‑C₃N₄复合光催化材料。本发明的AC/g‑C₃N₄复合光催化材料及其制备方法，具有成本低廉、工艺简单和环境友好的优势，在可见光的照射下可以有效处理含铬废水，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其涉及一种AC/g-C₃N₄复合光催化材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着人们生活水平的提高，环境污染也逐渐加重，于是环境问题成为现在世界所关注的主要问题之一。在国内冶金和化学工业中，每生产1吨重铬酸钠会产生铬渣3～3.5吨，每年大约需要排出20～30万吨铬渣。铬渣中的有害成分主要是可溶性铬酸钠、酸溶性铬酸钙等六价铬离子。六价铬离子对人体健康的毒害很大，它的化合物具有很强的氧化作用，对人体的消化道、呼吸道、皮肤和粘膜都有危害。

由于这些六价铬以及它的流失扩散而构成对生态环境的污染危害。经长期雨水冲淋后大量的六价铬离子随雨水渗入地表，从而污染地下水，也污染了江河、湖泊，进而危害农田、水产和人体健康。已有研究者发现，类石墨相氮化碳(g-C₃N₄)有相似于石墨烯的结构，具有价格低廉、容易制备、稳定性好等特点，目前广泛应用于光催化降解污染物的领域里。

但由于g-C₃N₄具有块状层状结构，限制了光生载流子的表面迁移，增加了光催化反应的传质阻力，在实际应用中其光催化活性较差。因此，一些研究者利用形态控制策略，如构建氮化碳纳米片、空心球、碳量子点等，也可以与其他材料进行复合，由此提高g-C₃N₄的光催化活性。

“石墨相氮化碳纳米片的制备方法及其性能研究”(闽南师范大学学报(自然科学版)，2016年第3期)公开了通过构建氮化碳纳米片的方法来提高g-C₃N₄的光催化活性，该方法存在成本高、工艺复杂、反应过程中需要用到强酸(浓硫酸和浓硝酸)的缺陷。

“氮化碳空心微球的结构调控及其光催化氧化还原性能”(江苏科技大学学报(自然科学版)，2019年2月，第33卷第1期)公开了通过构建空心球的方法来提高g-C₃N₄的光催化活性，该方法存在成本高、工艺复杂、反应时间较长的缺陷。

“Fe³⁺/g-C₃N₄光催化降解罗丹明B研究”(合成材料老化与应用，2018年第47卷第4期)公开了通过使用Fe³⁺与g-C₃N₄进行复合的方法来提高g-C₃N₄的光催化活性，该方法制得的Fe³⁺/g-C₃N₄复合光催化剂对降解罗丹明B有较好的效果，但是采用金属掺杂时，会存在金属溶出的问题，易引发二次污染。

中国专利(公告号CN106179444B)公开了一种活性炭负载碳掺杂石墨相氮化碳的制备方法。该方法将原来尿素与活性炭的混合物于350℃～650℃的温度下进行煅烧处理制得活性炭负载的碳掺杂石墨相氮化碳。但是申请人发现，采用该方法制得的催化剂对铬废水处理几乎没有效果。因此，还需对现有的制备方法和/或催化剂进行改进，寻找有效的光催化材料对铬废水进行处理。