[发明专利]一种多孔金属（铁、镍、钴）掺杂石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔金属掺杂石墨相氮化碳光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 将金属组分前驱体与石墨相氮化碳前驱体混合球磨处理，使得金属组分前驱体和含有氨基的石墨相氮化碳前驱体发生反应得到多孔金属（铁 镍 钴）掺杂石墨相氮化碳的单体 ，命名为M-Metal；其中，金属组分前驱体为或中的一种或其组合，其中M为铁、镍和钴中任意一种，X为Br、Cl、醛基、羧基或酮基中的一种或其组合；

(2) 称取步骤（1）中得到的M-Metal放入刚玉坩埚中，将坩埚放入马弗炉中，在气体氛围中进行煅烧；煅烧结束后，待马弗炉自动降温至室温时取出产物，得到多孔金属掺杂石墨相氮化碳光催化剂，并将其命名为MCN。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，石墨相氮化碳前驱体为

尿素、三聚氰胺、双氰胺、单氰胺或硫脲中的一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，球磨机的转速为200 ~800r/min，球磨时间为1~8h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于， 步骤（1）中，金属组分前驱体与石墨相氮化碳前驱体的重量比为3：1~1：1000。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，煅烧程序为：以1~20℃/min的升温速率升温到400~1000℃，继续保温1~10h；气体氛围为氮气，氩气、空气、氦气或二氧化碳中的任意一种或其组合。

6.一种根据权利要求1-5之一所述的制备方法制得的多孔金属掺杂石墨相氮化碳光催化剂。

7.一种根据权利要求6所述的多孔金属掺杂石墨相氮化碳光催化剂在降解废水中有机污染物、光催化产氢和降解VOC方面的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，降解废水中有机污染物的方法如下：将多孔金属掺杂石墨相氮化碳光催化剂投入到废水中进行处理；处理过程中，光源采用太阳光、钨灯、LED灯、氙灯或氘灯中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，废水中有机污染物的浓度为1~60mg/L；多孔金属掺杂石墨相氮化碳光催化剂和废水的投料比为0.5：1~25：1g/L；有机污染物选自甲基橙，罗丹明B、亚甲基蓝、四环素、氧氟沙星、磺胺嘧啶或双酚A中的一种或多种。