[发明专利]一种Nb(OH)5纳米线/还原氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法与应用

摘要

本发明涉及一种Nb(OH)5纳米线/还原氧化石墨烯复合光催化剂及其制备方法与应用。该催化剂的活性组分是Nb(OH)5与还原氧化石墨烯，结构是Nb(OH)5纳米线均匀地分布在层状还原氧化石墨烯上。本发明以Nb2O5为铌源，GO为载体与模板剂，经微波合成法制得铌酸盐纳米线与还原氧化石墨烯的原位复合物，酸交换将铌酸盐层间的金属离子置换为氢离子，得到铌酸纳米线与还原氧化石墨烯复合物，煅烧即得Nb(OH)5纳米线/还原氧化石墨烯复合光催化剂。本发明的制备方法简单省时，材料形貌均匀，合成条件易控，适合工业化批量生产。利用Nb(OH)5纳米线/还原氧化石墨烯复合光催化剂，常温可见光照射下去除废水中酚类污染物的同时，可将高毒性的六价铬还原为三价铬，达到高度净化复合污染废水的目的。

主权项

1.一种Nb(OH)5纳米线/还原氧化石墨烯复合光催化剂的制备方法，其特征在于，其组分质量百分比计为：还原氧化石墨烯质量含量为 0.5～10.0%，其余组分为Nb(OH)5；其活性组分是Nb(OH)5与还原氧化石墨烯，微观结构是Nb(OH)5纳米线均匀地分布在层状还原氧化石墨烯上；所述的制备方法，包括如下步骤：第一步、将Nb2O5分散在碱溶液中，室温下搅拌0.5～2h，然后向其中加入氧化石墨烯水溶液，室温下超声0.5～2h制成混合悬浮液；第二步、将第一步制得的混合悬浮液转移至聚四氟乙烯微波反应罐中，密封后置于微波反应器中反应0.5～2h；第三步、微波反应结束后，对反应罐中的悬浮液进行真空抽滤，所得固形物分别用150 mL 稀盐酸洗涤3次，然后再用去离子水多次洗涤，直到滤液pH约为7，所得固体部分在60～90 ℃干燥，并将干燥后的粉末样品于管式炉中300～400 ℃煅烧1～2h，制得Nb(OH)5纳米线/还原氧化石墨烯复合光催化剂。