[发明专利]一种高级氧化催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高级氧化催化剂，其特征在于，所述高级氧化催化剂为层状的C₃N₄-Cg/ZnO，所述层状的C₃N₄-Cg/ZnO由层状的C₃N₄-Cg和片状ZnO组装而成；其中，所述C₃N₄-Cg由g-C₃N₄和g-C₃N₄边缘处的石墨烯组成。

2.根据权利要求1所述的高级氧化催化剂，其特征在于，所述C₃N₄-Cg和所述ZnO的质量比为(1～5)：(0.2～4)。

3.一种高级氧化催化剂的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1或2所述的高级氧化催化剂，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1，将碳氮源分两步煅烧，制备C₃N₄-Cg；

步骤2，将锌盐溶于碱性溶液中，采用沉淀-煅烧法制备ZnO；

步骤3，采用超声浸渍法将C₃N₄-Cg和ZnO复合，制得高级氧化催化剂。

4.根据权利要求3所述的高级氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，制备C₃N₄-Cg的具体过程为：

步骤1-1，将碳氮源在500℃～600℃下煅烧3h～5h，制得g-C₃N₄；

步骤1-2，将制得g-C₃N₄置于氮气中，在600℃～700℃下煅烧为3h～5h，制得C₃N₄-Cg；

其中，所述步骤1-1中，煅烧时的升温速率为2℃/min～10℃/min；

所述步骤1-2中，煅烧时的升温速率为5℃/min～15℃/min。

5.根据权利要求3所述的高级氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述碳氮源包括碳氮比为(1～3)：(3～1)的含氮有机物；

所述含氮有机物包括：单氰胺、二聚氰胺、三聚氰胺和尿素中的一种或多种。

6.根据权利要求3所述的高级氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，采用沉淀-煅烧法制备ZnO的具体操作为：将锌盐加入到碱性溶液中，经离心洗涤获得沉淀，将沉淀烘干后煅烧，制得ZnO；

其中，所述锌盐包括：乙酸锌、硝酸锌、氯化锌、硫酸锌和碳酸锌中的一种或多种；

所述碱性溶液包括：氨水、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种；

所述锌盐中Zn²⁺与所述碱性溶液中OH^-的物质的量之比为1：2；

所述离心洗涤是在8000rpm～10000rpm的转速下离心洗涤6～10次；

所述烘干是在40℃～80℃烘干10h～20h；

所述煅烧是以2℃/min～10℃/min升温至200℃～500℃，煅烧2h～4h。

7.根据权利要求3所述的高级氧化催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述C₃N₄-Cg与所述ZnO的质量比例为(1～5)：(0.2～4)。