【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电极材料，具体涉及一种ti4o7掺杂c3n4的电极材料的制备方法及其应用。
技术介绍
1、ti4o7电极具有优异的电化学特性，在燃料电池、水处理、光催化等方面都有着广泛的运用，有研究发现，ti4o7电极在处理难降解污染物方面具有很大的优势。
2、但是，纯的ti4o7电极较低的析氧电位导致羟基自由基的产量减少。因此，有必要对ti4o7电极进行改性，以提高其电化学特性及其对污染物的降解。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种ti4o7掺杂c3n4的电极材料的制备方法及其应用，该方法在ti4o7粉末中掺杂c3n4粉末制备的电极材料，掺杂后的电极比纯ti4o7电极有更高的析氧电位，从而产生更多的羟基自由基，能够提高电化学特性，对污染物中吡虫啉的降解效果良好。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种ti4o7掺杂c3n4的电极材料的制备方法，该方法为：
3、s1、将钛酸四丁酯、冰乙酸加入至无水乙醇中，室温下搅拌混合1h，得到溶液a；
4、s2、将去离子水、冰乙酸和无水乙醇混合均匀后，得到溶液b；
5、s3、在磁力搅拌条件下，将s2中得到的溶液b滴加至s1中得到的溶液a中，滴加结束继续搅拌2h，得到溶胶；
6、s4、将s3中得到的溶胶在温度为180℃的水热条件下反应10h后，自然冷却至室温，离心后，将沉淀物质无水乙醇洗涤3次后，再用去离子水洗涤3
7、s5、将s4中得到的晶状物质研磨5min后，在空气气氛下，在温度为520℃的马弗炉中煅烧3h，自然冷却至室温后研磨成粉，得到tio2粉末；
8、s6、在h2气氛下，将s5中得到的tio2粉末在温度为1050℃下还原40min，得到ti4o7粉末；
9、s7、在n2的气氛下，将三聚氰胺粉末于管式炉中，以2℃/min的升温速率升温至500℃，恒温煅烧3h，然后降至室温，得到c3n4粉末；
10、s8、将s6中得到的ti4o7粉末和s7中得到的c3n4粉末震荡混合均匀后放在石墨模具中，在双电源真空等离子烧结炉中进行烧结后取出，得到ti4o7掺杂c3n4的电极材料；所述烧结制度为：在压力为5mpa的真空条件下，以114℃/min的升温速率从室温升温至600℃，然后以50℃/min的升温速率从600℃升温至1000℃，再以25℃/min的升温速率从1000℃升温至1100℃，恒温保持20min，然后在压力为5mpa的条件下，自然冷却至室温。
11、优选地，s1中所述溶液a中钛酸四丁酯、冰乙酸和无水乙醇的体积比为5:2:12。
12、优选地，s2中所述溶液b中去离子水、冰乙酸和无水乙醇的体积比为2:3:3。
13、优选地，s3中所述溶胶中溶液b和溶液a的体积比为8:19。
14、优选地，s5中所述tio2粉末的平均粒径为25.26μm。
15、优选地，s8中所述ti4o7粉末和c3n4粉末的质量比为1.47：0.03。
16、本专利技术还提供了上述制备的ti4o7掺杂c3n4的电极材料的应用，所述透式ti4o7掺杂c3n4的电极材料用于降解吡虫啉。
17、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
18、1、本专利技术在ti4o7粉末中掺杂c3n4粉末制备的阳极材料，掺杂后的电极比纯ti4o7电极有更高的析氧电位，从而产生更多的羟基自由基，能够提高电化学特性，对污染物中吡虫啉的降解效果良好。
19、2、本专利技术先使用溶胶-水热法制备出tio2粉末，再通过高温氢气还原制备出ti4o7粉末，之后再通过管式炉在氮气氛围下制备c3n4粉末，最后将相结合两种材料(ti4o7和c3n4)直接以粉末的形式混合均匀后采用双电源真空等离子烧结炉烧结而成，分步制备可以保证两种材料达到所需要的纯度，且以ti4o7粉末为主，c3n4粉末少量掺杂在ti4o7粉末中，这样既能发挥ti4o7本身的优势，也可以发挥c3n4的优势。在性能上，所制备的电极材料由于是粉末直接烧结而成，两种材料结合紧密，不存在反应过程中脱落的问题，稳定性更具有优势。
20、下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。
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1.一种Ti4O7掺杂C3N4的电极材料的制备方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种Ti4O7掺杂C3N4的电极材料的制备方法，其特征在于，S1中所述溶液A中钛酸四丁酯、冰乙酸和无水乙醇的体积比为5:2:12。
3.根据权利要求1所述的一种Ti4O7掺杂C3N4的电极材料的制备方法，其特征在于，S2中所述溶液B中去离子水、冰乙酸和无水乙醇的体积比为2:3:3。
4.根据权利要求1所述的一种Ti4O7掺杂C3N4的电极材料的制备方法，其特征在于，S3中所述溶胶中溶液B和溶液A的体积比为8:19。
5.根据权利要求1所述的一种Ti4O7掺杂C3N4的电极材料的制备方法，其特征在于，S5中所述TiO2粉末的平均粒径为25.26μm。
6.根据权利要求1所述的一种Ti4O7掺杂C3N4的电极材料的制备方法，其特征在于，S8中所述Ti4O7粉末和C3N4粉末的质量比为1.47：0.03。
7.一种如权利要求1-6任一权利要求制备的Ti4O7掺杂C3N4的电极材料的应用，其特征在于，所述透式Ti4O7
...【技术特征摘要】
1.一种ti4o7掺杂c3n4的电极材料的制备方法，其特征在于，该方法为：
2.根据权利要求1所述的一种ti4o7掺杂c3n4的电极材料的制备方法，其特征在于，s1中所述溶液a中钛酸四丁酯、冰乙酸和无水乙醇的体积比为5:2:12。
3.根据权利要求1所述的一种ti4o7掺杂c3n4的电极材料的制备方法，其特征在于，s2中所述溶液b中去离子水、冰乙酸和无水乙醇的体积比为2:3:3。
4.根据权利要求1所述的一种ti4o7掺杂c3n4的电极材料的制备方法，其特征在于，s3中所述溶...
【专利技术属性】
技术研发人员：卓琼芳，郭淑婷，杨泽洪，邱永福，李衍亮，王安祺，彭金龙，石效铭，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：
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