一种g-C3N4/TiO2/AC复合光催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:11139002 阅读:133 留言:0更新日期:2015-03-12 18:41
本发明专利技术公开了一种g-C3N4/TiO2/AC复合光催化剂及其制备方法和应用,以活性炭、三聚氰胺、钛酸四丁酯等为主要原料,通过水解反应和缩聚反应制得g-C3N4/TiO2/AC复合光催化剂。该催化剂在紫外光区及可见光区都具有高的光催化活性,不易失活,使用寿命长,在较宽的pH范围都保持较高的活性,制备工艺简单,具有很大的潜在应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂的制备领域,具体涉及一种g-C3N4/TiO2/AC复合光催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
2009年,我国科学家与德国、日本科学家合作发现了不含金属组分的共轭聚合物石墨相氮化碳(g-C3N4)可见光光催化材料,并利用态密度泛函理论(DFT)和电化学方法,研究了氮化碳的能带结构,发现g-C3N4具有典型的半导体能带结构,sp2杂化的N2p轨道构成g-C3N4的最高占据分子轨道(HOMO),而C2p杂化轨道则组成其最低未占据分子轨道(LUMO),带隙约为2.7eV,比表面积为10 m2/g,在λ> 387 nm可见光诱导下,即能催化氧化还原反应。与传统聚合物半导体相比,氮化碳具有优良的耐磨性、化学稳定性和热稳定性,且制备方法简单。这种非金属光催化材料的发现打破了光催化剂必须含有金属成分的传统认识,为人工共轭聚合物作为新型光催化材料开辟了一条新途径。然而,g-C3N4聚合物作为光催化剂还存在一些问题,如比表面积小、产生光生载流子的激子结合能高、量子效率低和禁带宽度偏大(λ<460 nm)而不能有效利用太阳光等。针对这些问题,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种g‑C3N4/TiO2/AC复合光催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:1) 将粉状活性炭用0.01mol/L的硝酸溶液煮沸清洗,再用蒸馏水洗涤至中性,烘干至恒重;2) 在钛酸四丁酯、乙酸和无水乙醇的混合液中加入步骤1)的活性炭,在磁力搅拌下,缓慢滴加85wt.%的乙醇溶液,反应60min后,加入3~5g三聚氰胺,反应120 min后,停止搅拌,室温放置48 h后,在75~80℃下真空烘干至恒重,研磨;3) 将研磨后的样品在高纯氮气保护下,以10℃/min升温至180℃, 恒温60min后,以1~2℃/min的速率升温至480℃,保温2h后,再1℃/min的速率升温至500~550℃...

【技术特征摘要】
1.一种g-C3N4/TiO2/AC复合光催化剂的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1) 将粉状活性炭用0.01mol/L的硝酸溶液煮沸清洗,再用蒸馏水洗涤至中性,烘干至恒重;
2) 在钛酸四丁酯、乙酸和无水乙醇的混合液中加入步骤1)的活性炭,在磁力搅拌下,缓慢滴加85wt.%的乙醇溶液,反应60min后,加入3~5g三聚氰胺,反应120 min后,停止搅拌,室温放置48 h后,在75~80℃下真空烘干至恒重,研磨;
3) 将研磨后的样品在高纯氮气保护下,以10℃/m...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈孝云陈星陆东芳常鼎伟高骁敏叶红华月钿
申请(专利权)人:福建农林大学
类型:发明
国别省市:福建;35

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