[发明专利]电晕极化的Z型BFO复合g-C3

说明书

本发明属于光催化剂技术领域，涉及电晕极化的Z型BFO复合g‑C₃N₄（BFO/g‑C₃N₄）异质结铁电光催化剂的制备方法:称取g‑C₃N₄和BFO，分别分散在甲醇中超声均匀，将二溶液等体积混合并继续超声分散至均匀，置于磁力搅拌器上搅拌至甲醇完全蒸发，60～80℃干燥6～18 h，收集粉末；对所制得的催化剂进行极化处理，其中电场强度为16～24 KV/cm，极化时间3～10 min，得到电晕极化的Z型BFO/g‑C₃N₄异质结铁电光催化剂。本发明将所制得的催化剂，应用于光催化降解废水中的有机污染物。本发明首次采用电晕极化与Z型异质结协同提升基于g‑C₃N₄的铁电光催化剂的催化性能，制备工艺简单无危险，电晕极化设备易搭建，极化过程对样品无损伤，所得样品的催化性能显著增强且易于回收，有较好的稳定性。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，涉及基于g-C₃N₄的Z型异质结构铁电光催化剂的制备方法，尤其涉及一种电晕极化的Z型BFO复合g-C₃N₄（BFO/g-C₃N₄）异质结铁电光催化剂的制备方法及应用。

背景技术

如今，日益严重的环境污染已成为制约社会发展的主要因素之一。特别是具有高稳定性的可溶性有机污染物，作为毒性和水污染的来源，对生态系统和人类健康产生了巨大的负面影响。作为绿色、可再生、低成本的技术，半导体光催化已成为解决环境污染和能源危机的有效手段。在众多候选半导体催化剂中，g-C₃N₄作为新型的无金属聚合物催化剂，以其带隙合适(2.7 eV)、导带位置高、还原能力强、合成简单等特点引起了人们的广泛关注。然而，由于光生载流子的复合概率高、氧化还原电位有限，纯g-C₃N₄光催化能力远未达到实际应用的需求。

目前为止，基于提升g-C₃N₄的光催化性能的报道已经有许多。其中，与其他半导体结合形成复合材料或异质结构，为抑制光生电子-空穴对的复合提供了可行途径。然而，简单的异质结在提高光生电子-空穴对分离效率方面的作用有限；同时，普通异质结构的光催化剂还面临回收困难等特点，极易造成资源浪费。还需进一步探究提高催化剂性能的新策略。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和改进需求，本发明的目的在于提供一种电晕极化的Z型BFO/g-C₃N₄异质结铁电光催化剂的制备方法。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

一种电晕极化的Z型BFO/g-C₃N₄异质结铁电光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

A、BFO/g-C₃N₄复合光催化剂的制备：称取g-C₃N₄和BFO，分别分散在甲醇中超声均匀，将二溶液等体积混合并继续超声分散至均匀，置于磁力搅拌器上搅拌至甲醇完全蒸发，60℃～80℃干燥6～18 h，优选60℃干燥12h，收集粉末，得到Z型BFO/g-C₃N₄异质结铁电光催化剂，其中所述g-C₃N₄、BFO与甲醇的质量、体积比为1～500mg:1～500mg:30mL，优选250 mg:250 mg:30mL；