一种提高g-C3N4光催化纤维膜催化活化的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高g

【技术实现步骤摘要】
一种提高g
‑
C3N4光催化纤维膜催化活化的方法


[0001]本专利技术属于催化剂领域，具体涉及一种提高g
‑
C3N4光催化纤维膜催化活化的方法。

技术介绍

[0002]石墨相氮化碳（g
‑
C3N4）具有良好的化学稳定性、光响应能力等优点，其结构中的C、N原子以sp2杂化形成高度离域的π共轭体系，具有石墨烯的堆叠结构，被视为具有吸引力与应用潜力的光催化剂。
[0003]g
‑
C3N4的制备方法已有较多的报道，比如以三聚氰胺等有机物为前驱体高温缩聚得到，在该过程中可加入一定量的氯化钠助剂，如CN104108688A、CN113828345A、CN107746710A、CN110327872A等。
[0004]g
‑
C3N4在光催化氧化过程中,可以产生超氧自由基、空穴等高活性自由基物种，促进有机染料分子的降解。同时g
‑
C3N4表面形成1,4内过氧化物，可以通过光催化二电子氧还原反应(ORR)制备H2O2，并同时抑制H2O2的分解。但作为粉末状光催化剂在实际使用中，普遍存在着容易团聚影响催化性能，以及不易回收循环使用的问题。利用纤维膜的支撑作用，通过静电纺丝技术将g
‑
C3N4复合到纤维膜中制成g
‑
C3N4光催化纤维膜，可以有效解决上述问题，如CN110694661A、CN113186655A、CN112076785A、CN110227554A、CN105561806A。

技术实现思路

[0005]本专利技术是在上述现有技术的基础上，进一步提供一种提高g
‑
C3N4光催化纤维膜催化活化的方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种提高g
‑
C3N4光催化纤维膜催化活化的方法，其特点在于：在g
‑
C3N4光催化纤维膜表面喷涂N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺。
[0007]优选地，所述N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺的用量是g
‑
C3N4光催化纤维膜质量的1~5%。
[0008]具体操作过程包括：先将N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺分散于液体介质中，再喷涂到g
‑
C3N4光催化纤维膜上，然后干燥。
[0009]优选地，所述g
‑
C3N4光催化纤维膜中g
‑
C3N4的含量为1~50 wt%。
[0010]更优选地，所述g
‑
C3N4光催化纤维膜中g
‑
C3N4的含量为10~30 wt%。
[0011]依上述方法得到的g
‑
C3N4光催化纤维膜。
[0012]依上述方法得到的g
‑
C3N4光催化纤维膜在光催化降解有机污染中的应用。
[0013]依上述方法得到的g
‑
C3N4光催化纤维膜在光催化产双氧水中的应用。
[0014]N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺的用途，其特点在于：所述N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺作为g
‑
C3N4或者g
‑
C3N4光催化纤维膜的助催化剂。
[0015]与现有技术相比，本专利技术方法操作简单，可以有效提高g
‑
C3N4光催化纤维膜的光催
化活性。
附图说明
[0016]图1为g
‑
C3N4光催化纤维膜的红外光谱图。
[0017]图2为g
‑
C3N4光催化纤维膜的光催化降解性能图。
[0018]图3为g
‑
C3N4光催化纤维膜的光催化产H2O2性能图。
[0019]图4是g
‑
C3N的SEM图。
[0020]图5是g
‑
C3N4光催化纤维膜的SEM图。
具体实施方式
[0021]以下结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。
[0022]实施例1一、纤维膜的制备g
‑
C3N4光催化纤维膜1)6g三聚氰胺与30g氯化钠研磨至混合均匀，放入管式炉在流速为60 mL/min的氮气氛围中煅烧，升温速率为5℃/min，在650℃下煅烧3h；2)待管式炉冷却至室温后，在流速为60 mL/min的氮气氛围下再次升温（速率为5℃/min），在650℃下煅烧3h，待冷却后，用去离子水洗涤去除氯化钠，冷冻干燥，制备得到g
‑
C3N4光催化剂，记作PCN
‑
5；3)取0.125g的g
‑
C3N4放入5g N,N二甲基甲酰胺中，超声分散30min后，加入0.5g聚丙烯腈（分子量15万），搅拌，使其形成均匀纺丝液；4)将制备的纺丝液加入注射器中，进行静电纺丝，参数控制在电压16kV,流速0.5mL/h，距离10cm，转速200rpm；5)将上述复合膜放入60℃烘箱中干燥12h，得到所述g
‑
C3N4光催化纤维膜，备用。
[0023]g
‑
C3N4及g
‑
C3N4光催化纤维膜的制备方法仅是举例说明，本专利技术并不局限于上述方法，对于采用现有技术的其它方法所制备的g
‑
C3N4及g
‑
C3N4光催化纤维膜同样也适用于本专利技术。
[0024]PAN纤维膜1)0.5g聚丙烯腈（分子量15万）放入5g N,N二甲基甲酰胺中，搅拌，使其形成均匀纺丝液；2)将制备的纺丝液加入注射器中，进行静电纺丝，参数控制在电压16kV,流速0.5 mL/h，距离10cm，转速200rpm；3)放入60℃烘箱中干燥12h，得到PA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高g
‑
C3N4光催化纤维膜催化活化的方法，其特征在于：在g
‑
C3N4光催化纤维膜表面喷涂N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺的用量是g
‑
C3N4光催化纤维膜质量的1~5%。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：先将N,N
’‑
二苯基
‑
N,N
’‑
二(2
‑
萘基)
‑
1,1
’‑
联苯
‑
4,4
’‑
二胺分散于液体介质中，再喷涂到g
‑
C3N4光催化纤维膜上，然后干燥。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述g...

【专利技术属性】
技术研发人员：张哲，方奇绮，张楠，葸皎，周鹏鑫，彭辉，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：