The invention belongs to the technical field of new materials, and discloses a photocatalytic material and a preparation method. The photocatalytic material comprises nano-titanium dioxide, silane coupling agent, azobenzene, proton acid catalyst, solvent, C3N4 photocatalyst and graphene oxide; nano-titanium dioxide: silane coupling agent: azobenzene: proton acid. Catalyst: solvent: C3N4 photocatalyst: graphene oxide mass ratio is 5-10:1-2:3-6:3-6:1-2:2-4:2-4; silane coupling agent is gamma-aminopropyl triethoxysilane; azobenzene is 4 aminoazobenzene; proton acid catalyst is HCl. The invention has the advantages of simple preparation, low cost and high photoelectric conversion efficiency, and solves the problems of preparation method load and secondary pollution of carrier existing in the preparation of photocatalyst at present.
【技术实现步骤摘要】
一种光催化材料及制备方法
本专利技术属于新型材料
，尤其涉及一种光催化材料及制备方法。
技术介绍
目前，业内常用的现有技术是这样的：目前，光催化材料是指通过该材料、在光的作用下发生的光化学反应所需的一类半导体催化剂材料，世界上能作为光催化材料的有很多，包括二氧化钛、氧化锌、氧化锡、二氧化锆、硫化镉等多种氧化物硫化物半导体，其中二氧化钛因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最当红的纳米光触媒材料。现有二氧化钛光催化材料制备方法过于复杂，成本较高，因此需要一种成本低，光电转化效率高的一种二氧化钛光催化材料的制备方法。随着经济社会的飞速发展和环境的急剧变化，解决能源短缺和环境污染问题已成为实现社会可持续发展和保障国家安全的迫切需要。在众多技术途径中，以太阳能为直接驱动力的光催化材料收到了广泛关注。光催化材料能将低密度的太阳能有效地转化为高密度的化学能，如裂解水制备氢气和氧气，降解有机污染物、还原重金属离子实现对空气和水的净化，因此，从能源和环境的角度综合考虑，太阳能光催化技术是解决能源短缺和环境污染的最终方案之一。然而，目前研究的光催化材料基本上都是以粉体为...
【技术保护点】
1.一种光催化材料的制备方法，其特征在于，所述光催化材料的制备方法包括：步骤一，将纳米TiO2、偶氮苯和溶剂加入到烧杯中，以300～400r/min的转速充分搅拌溶解20min；得到溶液A；步骤二，将硅烷偶联剂和质子酸催化剂在另一个烧杯中以300～400r/min的转速充分搅拌溶解20min，然后将混合物倒入步骤一的烧杯中，在常温常压下反应3～6h；得到溶液B；步骤三，将片状C3N4光催化剂超声分散于水中，形成2mg/ml～4mg/ml的均匀分散液；将氧化石墨烯分散于水中，形成2mg/ml～7mg/ml的均匀混合溶液；将氧化石墨烯水溶液缓慢加入到催化剂分散液中，持续搅拌随后...
【技术特征摘要】
1.一种光催化材料的制备方法，其特征在于，所述光催化材料的制备方法包括：步骤一，将纳米TiO2、偶氮苯和溶剂加入到烧杯中，以300～400r/min的转速充分搅拌溶解20min；得到溶液A；步骤二，将硅烷偶联剂和质子酸催化剂在另一个烧杯中以300～400r/min的转速充分搅拌溶解20min，然后将混合物倒入步骤一的烧杯中，在常温常压下反应3～6h；得到溶液B；步骤三，将片状C3N4光催化剂超声分散于水中，形成2mg/ml～4mg/ml的均匀分散液；将氧化石墨烯分散于水中，形成2mg/ml～7mg/ml的均匀混合溶液；将氧化石墨烯水溶液缓慢加入到催化剂分散液中，持续搅拌随后超声处理，形成催化剂-氧化石墨烯分散液；将催化剂-石墨烯分散液在-70℃～-190℃条件下急冷至完全冻透，并采用12-36h冷冻干燥去水分，得到光催化剂C；步骤四，对溶液A、溶液B、光催化剂C在水合肼、氨水、乙二胺在超声波中超声分散2h～4h，最后将底层的产物过滤，在300摄氏度～550摄氏度条件下退火，得到催化剂和石墨烯负载的光催化材料。2.如权利要求1所述光催化材料的制备方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，所述的偶氮苯为4-氨基偶氮苯，所述的质子酸催化剂为HCl；溶剂为乙醇。3.一种如权利要求1所述光催化材料的制备方法制备的光催化材料，其特征在于，所述光催化材料由纳米TiO2、硅烷偶联剂、偶氮苯、质子酸催化剂、溶剂、C3N4光催化剂、氧化石墨烯组成；纳米TiO2：硅烷偶联剂：偶氮苯：质子酸催化剂：溶剂：C3N4光催化剂：氧化石墨烯的质量比例为5～10:1～2:3～6:3～6:1～2：2～4：2～4。4.一种如权利要求1所述光催化材料的制备方法制备的光催化材料的制备系统，其特征在于，所述光催化材料的制备系统包括：超声波模块，用于产生超声波；包括药水槽、超生波发生器、导线、超生波主机，超声波发生器安装在活化药水槽内，超声波发生器通过导线与超声波主机连接；设备控制模块，用于通过程序设定，每当有料号投入时，控制超声波主机收到信号，发出超声波；退火模块，与设备控制模块连接，对光催化材料进行退火。5.如权利要求4所述光催化材料的制备系统，其特征在于，退火模块的退火方法包括：第一步，给定一个描述现场可编程门阵列的网表文件和一个结构文件，使用模拟退火方法进行初始布局，将每个逻辑块CLB随机的分配到FPGA(FieldProgrammableGateArray)现场可编程门阵列的一个坐标位置上；第二步，在初始布局的基础上，通过进行Nblocks次CLB的交换，计算得到模拟退火方法的初始温度，其中Nblocks是电路中CLB的个数；...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，曹文斌，王海宝，
申请(专利权)人：重庆三峡学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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