S型中空微球二氧化钛/石墨相氮化碳异质结的制备方法及其应用技术

技术编号：39956924 阅读：76 留言：0更新日期：2024-01-08 23:44

本发明专利技术属于复合材料技术领域，涉及一种S型中空微球二氧化钛/石墨相氮化碳异质结的制备方法，先经水热法制得二氧化钛中空微球，再将三聚氰胺热解得浅黄色石墨相氮化碳，将二氧化钛中空微球放入无水乙醇中，剧烈搅拌分散均匀，倒入石墨相氮化碳，水浴中保持超声搅拌10～30min，80℃真空干燥5h，研磨成粉，200～500℃煅烧1～4h，冷却至室温即得。所制得的异质结颗粒均一分散性好，将其做为光催化剂应用于废水中去除抗生素，通过S型中空微球二氧化钛/石墨相氮化碳的光催化和芬顿协同效应来提高催化性能，达到高效快速去除的目的。通过实验模拟去除含环丙沙星废水，结果表明，去除率高达91.5％，为实际应用提供了可靠的理论和实际支撑。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料，涉及水污染控制材料，尤其涉及一种s型中空微球二氧化钛/石墨相氮化碳异质结的制备方法及其应用。

技术介绍

1、近年来，采用常规方法处理排出的废水中未被有效去除的各种有机污染物严重阻碍了人类社会的可持续发展。在有机污染物中，抗生素因其难降解、使用量大、细菌耐药性等问题吸引了研究人员的注意。环丙沙星(cip)作为第三代喹诺酮类抗生素，由于其广谱抗菌活性和良好的杀菌效果，广泛应用于医疗、畜牧业和农业的各个方面。为了解决cip在水体中的富集问题，可以选择采用环境友好、来源广、可持续发展的光催化技术来对cip进行降解去除。然而，目前应用于水溶液中的光催化技术主要受到三个因素的制约：(1)材料的可见光响应范围太小；(2)材料后续的回收困难以及可能引起二次污染；(3)光生电子-空穴对的复合速率太快。

2、半导体材料在光催化技术中得到了广泛的应用，其中二氧化钛半导体空心球比表面积大、光传递能力优越、且增加了有效活性位点的暴露。然而，tio2的宽带隙(～3.2ev)和单一材料窄的光吸收范围容易导致光生电子-空穴对的复合概...

【技术保护点】

1.一种S型中空微球二氧化钛/石墨相氮化碳异质结的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的S型中空微球二氧化钛/石墨相氮化碳异质结的制备方法，其特征在于：步骤a)中剧烈搅拌下依次将Ti(SO4)2、间苯二酚和HCHO添加到去离子水中，混合均匀的悬浮液移入衬有聚四氯乙烯的不锈钢高压釜中85℃加热48h，冷却至室温，收集黄色泥状沉淀物。

3.根据权利要求1所述的S型中空微球二氧化钛/石墨相氮化碳异质结的制备方法，其特征在于：步骤a)中以去离子水和乙醇洗涤，80℃干燥过夜，然后450℃煅烧2h，得到二氧化钛中空微球。