[发明专利]一种g-C3N4/BiOI-pDA@PVDF光催化膜的仿生构建方法及其用途

摘要

本发明属环境功能材料制备技术领域，公开了一种g‑C₃N₄/BiOI‑pDA@PVDF光催化膜的仿生构建方法及其用途。本发明通过以聚多巴胺(pDA)改性PVDF粉末，采用冷冻浇铸法制备光催化膜，并用于去除溶液中的四环素(TC)。通过研究改性的PVDF粉末能有效的解决光催化剂与膜相容性问题，并进一步提高了g‑C₃N₄/BiOI‑pDA@PVDF光催化膜的催化性能。采用冷冻浇铸法使膜内部形成有序的晶格大孔结构，提高膜通量，提供更多的催化活性位点，有效提高了催化活性。同时将光催化技术与膜分离技术结合制备具有光催化功能的复合膜有效地减缓了膜污染，便于回收，优于粉体催化剂，得到实际性应用。

主权项

1.一种g‑C₃N₄/BiOI‑pDA@PVDF光催化膜的仿生构建方法，其特征在于，按以下步骤进行：(1)类石墨相碳化氮(g‑C₃N₄)的制备：称取一定质量的三聚氰胺于半封闭的坩埚中，过夜烘干，然后用锡纸包好转移至程序升温马弗炉中，并以一定的升温速率加热至一定温度下煅烧一定时间，待自然冷却至室温后，取出，研磨成粉末状，得到g‑C₃N₄；(2)复合光催化剂g‑C₃N₄/BiOI的制备：称取一定质量的五水硝酸铋Bi(NO₃)₃·5H₂O和g‑C₃N₄分散于无水乙醇中，超声处理；然后将一定质量的KI溶于去离子水中，在剧烈搅拌下逐滴加入上述混合溶液中，搅拌一定时间后，获得的溶液转移到高压釜中水热反应，所得产物离心，洗涤，干燥，得到复合光催化剂，记为g‑C₃N₄/BiOI；(3)pDA@PVDF复合材料的制备：称取一定质量的三羟甲基氨基甲烷(Tris‑HCl)加入到去离子水中，待Tris‑HCl完全溶解后，调节PH值得到缓冲溶液，随后，往缓冲溶液中加入PVDF粉末、盐酸多巴胺和无水乙醇，搅拌改性，抽滤，洗涤，真空干燥，得到聚多巴胺改性的PVDF粉末，记为pDA@PVDF；(4)g‑C₃N₄/BiOI‑pDA@PVDF光催化膜的仿生制备：称取一定质量步骤(2)中的g‑C₃N₄/BiOI和步骤(3)中的pDA@PVDF放入烧杯中，加入一定质量的二甲亚砜溶液，机械搅拌，静置脱泡，制得铸膜液，刮膜，制得带有铸膜液的玻璃基板，然后采用冷冻法，将带有铸膜液的玻璃基板冷冻，再进行相转化，得到g‑C₃N₄/BiOI‑pDA@PVDF光催化膜。