[发明专利]一种铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 202010192166.3 申请日: 2020-03-18
公开(公告)号: CN111453804B 公开(公告)日: 2022-06-21
发明(设计)人: 杨艳玲;冀思扬;李星;周志伟;樊晓燕;于瑞 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: B01J27/24 分类号: B01J27/24;B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/30
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 张立改
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 掺杂 石墨 氮化 多功能 纳米 复合材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)取尿素和六水合氯化铁溶解于无水乙醇中并进行充分搅拌,在水浴中蒸发后得到初级复合物;将初级复合物在马弗炉中以一定的温度进行一次煅烧,自然冷却至室温后研磨至均匀粉末状,再用乙醇清洗1-3次、水清洗1-3次,清洗后得到铁掺杂类石墨相氮化碳复合物;将铁掺杂类石墨相氮化碳复合物置于管式炉中,在氩气气氛下以一定温度进行二次煅烧热剥离处理,自然冷却研磨后得到铁掺杂类石墨相氮化碳纳米复合物;

(2)取适量石墨烯和无水乙醇加入烧杯中,以400W功率的超声波分散1-3 h,制得石墨烯的乙醇悬浮液;将铁掺杂类石墨相氮化碳纳米复合物加入到石墨烯乙醇悬浊液中,在反应釜中一定温度下进行水热反应,然后进行离心分离与洗涤,在80~100℃下烘干,即可得到铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料;

步骤(1)所述一次煅烧温度为550 ℃±50 ℃,升温速率2-10 ℃/min,保持温度时间2-6 h;所述二次煅烧热剥离温度为500±20 ℃、升温速率为5-15 ℃/min、温度保持时间为1-4 h;步骤(2)所述水热反应的时间为4-8 h、温度为100 ℃±50 ℃。

2.按照权利要求1所述的一种铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)所得铁掺杂类石墨相氮化碳纳米复合物中铁的质量百分含量为1-15%,根据铁的含量调节尿素和六水合氯化铁的用量关系。

3.按照权利要求1所述的一种铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料的制备方法,其特征在于,石墨烯与铁掺杂类石墨相氮化碳纳米复合物的质量比为1:8.5-12。

4.按照权利要求1-3任一项所述的方法制备得到的一种铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料。

5.按照权利要求1-3任一项所述的方法制备得到的一种铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料的应用,所得铁掺杂类石墨相氮化碳/石墨烯多功能纳米复合材料作为催化剂用于处理有机废水。

6.按照权利要求5所述的应用,具体包括如下方法,将所述复合材料催化剂加入到含有有机污染物的溶液中,先暗吸附以达到吸附平衡,然后打开氙灯光源为300W氙灯,用420nm滤光片滤掉紫外光,加入H2O2水进行降解反应。

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