一种三元光催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种三元光催化剂，包括氮化碳g‑C

【技术实现步骤摘要】
一种三元光催化剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及光催化剂
，特别是一种三元光催化及其制备方法与应用。
技术介绍
目前水体氨氮污染问题日益严峻，水体氨氮来源广泛，包括工业废水排放、农业面源污染以及生活污水排放。氨氮的过量积累将导致水体富营养化，水体溶解氧降低，以及水生生物中毒死亡等问题。目前，通常通过生物氨氧化，催化氧化，膜过滤和沸石吸附等技术实现氨氮的治理。然而，这些技术各有其局限性：生物氨氧化技术应用最广，但其存在不耐低温、会产生大量污泥的缺点；催化氧化技术对能量要求大，成本过高；膜过滤与沸石吸附等方法需要经常更换材料，运营成本过高。光催化技术凭借其绿色环保(利用太阳光、可循环利用)的特点从众多水治理技术中脱颖而出，当前关于光催化治理氨氮的研究广泛开展，但材料的选用多为传统二氧化钛材料，尽管二氧化钛性质稳定、紫外光下光催化性能优越，但其对可见光无响应。而现实情况是地表接收的太阳光中紫外光含量极低，这限制了二氧化钛的应用，因此开发可见光响应的光催化材料显得尤为重要。此外，单纯的二氧化钛对氨氮的降解不彻底，产物多为硝酸盐，因此如何改进传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元光催化剂，其特征在于，包括氮化碳g-C

【技术特征摘要】
1.一种三元光催化剂，其特征在于，包括氮化碳g-C3N4与氧化碳纳米管oCNT自组装形成的三维复合结构g-C3N4/oCNT，所述三维复合结构g-C3N4/oCNT的表面沉积有Ag纳米颗粒。


2.如权利要求1所述的三元光催化剂，其特征在于，所述氮化碳g-C3N4与氧化碳纳米管oCNT的质量比为1:2～4；Ag纳米颗粒沉积量占氮化碳g-C3N4与氧化碳纳米管oCNT质量之和的比例为0.4wt％～2.0wt％；所述三维复合结构具体为氧化碳纳米管oCNT与纳米片状氮化碳g-C3N4交替堆叠形成的多层结构。


3.如权利要求1～2任一所述三元光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、将质子化g-C3N4与氧化碳纳米管oCNT混合，进行水热处理，干燥得粉末状g-C3N4/oCNT；
步骤二、制备所述粉末状g-C3N4/oCNT的分散液，并使分散液缺氧，向缺氧的分散液中加入电子供体和Ag盐溶液，光源照射下反应，反应结束后分离固体产物，固体产物经洗涤、干燥，得所述三元光催化剂Ag/g-C3N4/oCNT。


4.如权利要求3所述的三元光催化剂的制备方法，其特征在于，还包括以下特征中的一项或几项：
1)所述质子化g-C3N4与所述氧化碳纳米管oCNT的质量比为1:2～4；
2)所述质子化g-C3N4的制备方法包括以下步骤：将纳米片状的g-C3N4在质子化试剂中搅拌2～5h，然后分离固态物质并洗涤，直到达到溶液的中性pH，最后干燥即得质子化g-C3N4；
3)所述氧化碳纳米管oCNT的制备方法包括以下步骤：(1)将碳纳米管室温下浸泡在浓H2SO4/浓HNO3的混合液中，超声处理，然后静置，得混合浆液；(2)将步骤(1)所得混合浆液用碱液中和，并用滤膜过滤，洗涤碳纳米管，直至pH达到6～8，干燥即得氧化碳纳米管oCNT；
4)所述水热处理的介质为水和异丙醇体积比1～3:1混合得到的混合溶液；
5)所述水热处理温度为120～160℃，处理时间为48～72h；
6)使分散液缺氧的具体操作为持续曝惰性气体，将溶解氧降至0.1ppm以下；
7)所述电子供体为甲酸、草酸、甲醇中的任一种；
8)所述Ag盐溶液中Ag盐为AgNO3、醋酸银中的任一种；...

【专利技术属性】
技术研发人员：李怀正，孙据正，朱宜平，裘一鸣，
申请(专利权)人：上海城投原水有限公司，同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31