【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机染料降解领域，具体涉及一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法。
技术介绍
1、氧化还原反应涉及电子的得失，在有机物污染物降解领域具有广泛应用。光芬顿和光催化技术在将太阳能转化为化学能以分解环境污染物方面取得了巨大进展，光催化与光芬顿的协同作用也被证实大大提高了降解效率。迄今为止，研究人员在提升光反应过程中太阳能的转化效率问题上已经做出了许多努力，这些努力主要集中于光反应材料性能的提升，如纳米半导体、金属掺杂、异质结结构的构造、贵金属沉积等。石墨氮化碳(g-c3n4)被认为是一种有前途的非金属半导体光催化剂，在光催化应用中有巨大的开发潜力。g-c3n4纳米片经常被用于改进光生电子-空穴对分离，与块状g-c3n4相比能够更高效地降解有机污染物。
2、然而，光催化与光芬顿较为缓慢的反应动力学仍然成为阻碍电子转移的一大问题。羟基自由基(·oh)是一种在光催化和光芬顿反应中都发挥重要作用的电子受体，在光催化和光芬顿反应中充当溶剂的h2o可以作为·oh的有效来源。然而，在常温常压下，h2o的惰性使其难以在光催化和光芬顿过程中产生·oh。目前，微滴的特殊性质可以归因于微滴与体相溶液之间不同的反应环境，特别是空气-水界面，表界面上可能产生界面富集和界面电场。
3、因此，我们将微液滴和光催化、光芬顿结合，以提高光反应过程中反应溶剂水的可利用性，增强光芬顿和光催化降解有机污染物的降解效率。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，包括以下步骤：
4、构建基于气体辅助喷雾的微液滴产生装置；
5、将有机染料溶液与光芬顿试剂、光催化剂预混合，并通过所述微液滴产生装置，形成直径小于等于70μm的微液滴；
6、对产生的微液滴施加激发光源来激活光反应，发生光芬顿-光催化协同反应来降解有机染料；
7、通过冰浴收集反应后的液滴，形成降解产物溶液。
8、进一步地，所述微液滴产生装置包括相互连接的三通管i和三通管ii，三通管i用于有机染料溶液与光芬顿试剂和光催化试剂的预混合；三通管ii上口通入氮气，左右两口中间通道中平行插入一根石英玻璃毛细管，作为混合溶液的通路；
9、通过将三通管ii左侧空间封闭，使得氮气仅从三通管ii右侧流出，在氮气辅助下，混合溶液被分散为微液滴。
10、进一步地，所述光芬顿试剂为氯化铁溶液，所述光催化试剂为碳化氮纳米片分散液。
11、进一步地，所述有机染料为：罗丹红b、亚甲基蓝、金橙或酸性品红。
12、进一步地，所述碳化氮纳米片分散液的制备步骤包括：
13、步骤1：将三聚氰胺在马弗炉中煅烧得到块状g-c3n4；
14、步骤2：取块状g-c3n4分散在去离子水中进行超声处理；然后多次离心处理，每次离心后，收集上清液制得g-c3n4纳米片分散液。
15、进一步地，三聚氰胺在马弗炉中以5℃/min的速率升温至550℃，煅烧4h。
16、进一步地，每次离心处理的转速为8000r/min，时间为30min。
17、进一步地，所述激发光源为300w氙灯。
18、进一步地，所述石英玻璃毛细管外径为0.35mm，内径为0.2mm；所述混合溶液注入石英玻璃毛细管的液体流速为120μl/min。氮气气压为0.2mpa。
19、本专利技术的有益效果：
20、1、通过微液滴生成装置得到直径小于等于70μm的微液滴，微液滴在界观尺度下具有特殊物理化学性质，如高比表面积，丰富的电荷密度以及介电双层的强电场等。以微液滴作为微反应器，基于其特殊的气-液界面效应以及气液界面强电场作用(109v/cm)，使水分子发生离子化形成自由基·oh。光照条件激发g-c3n4纳米片产生电子迁移，产生光生电子(e-)和光生空穴(h+)，光生空穴和水结合产生·oh，体系中的·oh的结合生成h2o2。同时，光生电子将氯化铁还原为氯化亚铁，氯化亚铁与体系中的h2o2结合激发光芬顿反应。光催化/光芬顿和微液滴结合产生协同效应提升有机染料的降解效率。
21、2、本专利技术的有机染料降解方法，与一般光催化和光芬顿降解方法相比，利用微液滴气-液界面高电场的优势，提高了光反应过程中反应溶剂水的可利用性，增强光芬顿和光催化降解有机污染物的降解效率。
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1.一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述微液滴产生装置包括相互连接的三通管I和三通管II，三通管I用于有机染料溶液与光芬顿试剂和光催化试剂的预混合；三通管II上口通入氮气，左右两口中间通道中平行插入一根石英玻璃毛细管，作为混合溶液的通路；
3.根据权利要求1所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述光芬顿试剂为氯化铁溶液，所述光催化试剂为碳化氮纳米片分散液。
4.根据权利要求1所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述有机染料为：罗丹明B、亚甲基蓝、金橙或酸性品红。
5.根据权利要求3所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述碳化氮纳米片分散液的制备步骤包括：
6.根据权利要求5所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，三聚氰胺在马弗炉中以5℃/min的速率升温至550℃，煅烧4h。>
7.根据权利要求5所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，每次离心处理的转速为8000r/min，时间为30min。
8.根据权利要求1所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述激发光源为300W氙灯。
9.根据权利要求2所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述石英玻璃毛细管外径为0.35mm，内径为0.2mm；所述混合溶液注入石英玻璃毛细管的液体流速为120μL/min。氮气气压为0.2MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述微液滴产生装置包括相互连接的三通管i和三通管ii，三通管i用于有机染料溶液与光芬顿试剂和光催化试剂的预混合；三通管ii上口通入氮气，左右两口中间通道中平行插入一根石英玻璃毛细管，作为混合溶液的通路；
3.根据权利要求1所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述光芬顿试剂为氯化铁溶液，所述光催化试剂为碳化氮纳米片分散液。
4.根据权利要求1所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协同有机染料降解方法，其特征在于，所述有机染料为：罗丹明b、亚甲基蓝、金橙或酸性品红。
5.根据权利要求3所述的一种微液滴-光芬顿-光催化协...
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