Fe-TiO2纳米管/g-C3N4复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种Fe‑TiO2纳米管/g‑C3N4复合材料及其制备方法和应用，本发明专利技术用简单的工艺，低成本制备了高光催化活性的Fe‑TiO2纳米管/g‑C3N4复合材料，通过控制反应条件，在较低的水热温度下，一步制备了均匀的Fe‑TiO2纳米管,通过控制TiO2的添加量和水热时间，可得到可控管长、管径的Fe‑TiO2均匀纳米管；而且复合材料的制备避免了高温加热，在较温和条件下进行了Fe‑TiO2纳米管和g‑C3N4间有效的复合，该复合材料可有效降解污水中难降解的有毒污染物，也具有较好的产氢效果，在污水处理和能源领域具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
Fe-TiO2纳米管/g-C3N4复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及材料制备的
，尤其涉及一种Fe-TiO2纳米管/g-C3N4复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
纳米TiO2作为光催化剂，可光催化降解有机污染物，也可光解水产氢，其在环境净化和能源领域应用广泛。但纳米TiO2粉体存在易团聚、难分离，对可见光的利用率较低等问题。因此，对TiO2进行修饰改性，扩展其有效光响应范围及提高光生电子和空穴的利用效率，提高光催化反应活性，是光催化处理环境污染应用的基础。通过半导体耦合，可以促进光致电子-空穴的分离，减小复合几率，提高光催化材料的量子效率，当耦合半导体的吸收带边处于可见光范围时，能够拓宽TiO2吸收激发光的波长范围，从而得到利用环境光线催化氧化的高效光催化材料。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，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。将C3N4和TiO2进行杂化耦合，在纳米尺度下进行结构调控和组分优化，发挥各自的性能优势协同增强，为新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Fe‑TiO2纳米管/g‑C3N4复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括如下步骤：步骤一、将TiO2纳米粉和NaOH以摩尔比为1:10‑50加入到去离子水中，分散均匀，加入可溶性铁盐，所述可溶性铁盐中铁离子的摩尔量为所述TiO2纳米粉摩尔量的0.2‑0.8％，搅拌1‑2h，转移至高压反应釜中，140‑150℃反应24‑30h，得Fe‑TiO2纳米管；步骤二、将所述Fe‑TiO2纳米管加入醇溶剂中，分散均匀，加入g‑C3N4粉体，分散均匀，75‑85℃蒸干，得Fe‑TiO2纳米管/g‑C3N4复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种Fe-TiO2纳米管/g-C3N4复合材料的制备方法，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括如下步骤：步骤一、将TiO2纳米粉和NaOH以摩尔比为1:10-50加入到去离子水中，分散均匀，加入可溶性铁盐，所述可溶性铁盐中铁离子的摩尔量为所述TiO2纳米粉摩尔量的0.2-0.8％，搅拌1-2h，转移至高压反应釜中，140-150℃反应24-30h，得Fe-TiO2纳米管；步骤二、将所述Fe-TiO2纳米管加入醇溶剂中，分散均匀，加入g-C3N4粉体，分散均匀，75-85℃蒸干，得Fe-TiO2纳米管/g-C3N4复合材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述TiO2纳米粉是由如下方法制得：用3-5mol/L的盐酸溶液将TiCl4稀释至0.4-0.5mol/L，超声分散25-35min，室温陈化12-13h，洗涤，干燥，450-550℃煅烧1-3h，得TiO2纳米粉。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述g-C3N4粉体是由尿素在510-530℃，煅烧3-5h制得，煅烧升温速率为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘华亭，陈汝芬，李法齐，
申请(专利权)人：河北师范大学，
类型：发明
国别省市：河北,13