The invention belongs to the technical field of photocatalytic degradation of organic wastewater, and in particular relates to a method for preparing carbon nitride / titanium dioxide heterojunction photocatalyst by one-step electrospinning. The heterojunction photocatalyst by electrospinning was prepared by one-step method, specific melamine or guanidine hydrochloride or urea was added to the mixed solution containing acetic acid, four butyl titanate, polyvinylpyrrolidone and organic solvent, through electrospinning process and calcination prepared carbon nitride / TiO2 heterojunction photocatalysts. The prepared photocatalyst has good heterojunction structure and excellent photocatalytic degradation of organic wastewater performance, simplified carbon nitride / TiO2 heterojunction photocatalyst preparation process, the process is simple, time-saving, and has a good application prospect in organic wastewater treatment.
【技术实现步骤摘要】
静电纺丝一步法制备氮化碳/二氧化钛异质结光催化剂的方法
本专利技术属于有机污水降解用光催化剂
,具体涉及一种静电纺丝一步法制备氮化碳/二氧化钛异质结光催化剂的方法。
技术介绍
异质结光催化剂具有改善的光催化效果,可以提高太阳能利用率而被广泛研究,应用于有机污水处理和太阳能综合利用。氮化碳是非金属光催化剂,可见光吸收非常强,但比表面积较小,光生电子空穴易复合,因此,光催化性能较差。二氧化钛是常见的半导体材料之一,具有较好的光电性能、光催化性能和良好的化学稳定性,无毒性等优势,但其禁带较宽,只能被太阳光中的极少比例的紫外光激发,对太阳光中的比例占约50%的可见光不响应且光生电子空穴易复合,因此需要寻找一种简单的将两种半导体材料复合一起的方法来制备氮化碳/二氧化钛异质结光催化剂,以提高太阳光利用率,增大异质结光催化剂的比表面积,有效抑制了电子空穴的复合,从而大大提高了异质结光催化性能。如王等人(EnhancementinthephotocatalyticactivityofTiO2nanofibershybridizedwithg-C3N4viaelectrospinning,SolidStateScience55(2016)1-7.)报道了利用静电纺丝制备氮化碳/二氧化钛复合光催化剂,具体步骤如下:第一步先将三聚氰胺在马弗炉中以2.3℃/min升温速率550℃煅烧4h,得到氮化碳,并研磨备用;第二步配置5ml钛酸四丁酯、5ml乙酸、20ml乙醇和5g聚乙烯吡咯烷酮加入锥形瓶中磁力搅拌2h,然后将第一步得到的氮化碳加入到上述体系中,超声1h,再磁力搅拌1h ...
【技术保护点】
一种静电纺丝一步法制备氮化碳/二氧化钛异质结光催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将碳/氮的前驱体0.1~1g研磨5‑10min,加入到锥形瓶中,再加入有机溶剂6~15ml,在200~300w超声1~5min,再加入冰醋酸0.2~1ml、钛酸四丁酯1~6ml和聚乙烯吡咯烷酮0.4~0.9g,磁力搅拌2‑4h得到均匀的纺丝液;所述的碳/氮的前驱体选自三聚氰胺、盐酸胍或尿素中的任意一种;所述的有机溶剂选自甲醇、氮氮二甲基甲酰胺或乙醇中的任意一种;(2)将纺丝液装入带有不锈钢针头的塑料注射器进行高压静电纺丝,纺丝电压为12~18kV;针尖与接收板的距离为12~20cm;空气湿度25~45%;得到碳/氮的前驱体/钛酸四丁酯/聚乙烯吡咯烷酮纤维膜,经煅烧工艺处理得到氮化碳/二氧化钛异质结光催化剂所述的煅烧工艺为:升温速率为2~6℃/min;煅烧温度为500~525℃;煅烧时间1.5~3h。
【技术特征摘要】
1.一种静电纺丝一步法制备氮化碳/二氧化钛异质结光催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将碳/氮的前驱体0.1~1g研磨5-10min,加入到锥形瓶中,再加入有机溶剂6~15ml,在200~300w超声1~5min,再加入冰醋酸0.2~1ml、钛酸四丁酯1~6ml和聚乙烯吡咯烷酮0.4~0.9g,磁力搅拌2-4h得到均匀的纺丝液;所述的碳/氮的前驱体选自三聚氰胺、盐酸胍或尿素中的任意一种;所...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫俊涛,王春蕾,李建芬,范国枝,
申请(专利权)人:武汉轻工大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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