一种花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法及应用技术

技术编号：41323737 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-13 15:02

本发明专利技术属于光催化技术领域，涉及一种花球状Bi<subgt;2</subgt;WO<subgt;6</subgt;负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法及应用。制备方法包括硫掺杂多孔氮化碳的制备、花球状Bi<subgt;2</subgt;WO<subgt;6</subgt;的制备和花球状Bi<subgt;2</subgt;WO<subgt;6</subgt;负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备。所制备花球状Bi<subgt;2</subgt;WO<subgt;6</subgt;负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的方法简便易行，可重复性好，易操作，制得的复合光催化剂具有更大的比表面积，可以有效地提升光催化降解的效率，为光催化降解抗生素、环境保护等领域提供了思路和手段，具有较大的推广价值。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化，具体涉及一种花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法及应用。

技术介绍

1、近几十年来，抗生素污染和废水中的重金属所造成的相关健康和安全问题，引起了公众越来越多的关注。目前，由于抗生素的滥用，已有多种抗生素在自然水体中被频繁检出，严重威胁生态环境和人体健康。在各种先进的氧化过程中，光催化氧化生成高活性物种用于环境修复引起了广泛的关注。光催化氧化作为一种新兴的绿色环保技术在抗生素废水污水降解领域具有广阔的应用前景。制备新型高效光催化剂或者通过特定的技术改良光催化剂是光催化技术的核心问题，也是目前研究的重点。

2、石墨相氮化碳作(g-c3n4)为一种理想的非金属光催化剂，因其原料丰富、简单易制备、可见光响应良好、能带结构可调节等特点受到广泛关注。然而，通过高温煅烧法直接合成的g-c3n4有结晶度差、比表面积小、量子效率低和禁带宽度较大等缺点严重影响光催化活性。此外，g-c3n4的骨架结构具备的π-π共轭电子系统将限制光生电子-空穴对的分离，制约了其在光催化降解领域的应用。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本专利技术提供一种花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，包括如下的步骤：

3、(1)硫掺杂多孔氮化碳的制备：将三聚氰胺置于管式炉中，进行第一次煅烧，研磨后进行第二次煅

4、(2)花球状bi2wo6的制备：将na2wo4·2h2o溶解在去离子水中形成溶液a，bi(no3)3·5h2o溶解在冰醋酸中形成溶液b，在剧烈搅拌下将溶液b缓慢滴入溶液a中，搅拌30min，然后转移到水热反应器中，在160℃的烘箱中反应16h，过滤收集的固体并用去离子水和乙醇洗涤多次，然后在60℃下干燥，获得花球状bi2wo6；

5、(3)花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备：将硫掺杂多孔氮化碳和花球状bi2wo6分别分散在乙醇中超声至充分分散，制得硫掺杂氮化碳溶液和bi2wo6溶液，将bi2wo6溶液逐滴滴加到硫掺杂多孔氮化碳溶液中，超声使其混合均匀，再加入适量丙酮搅拌24h，静置4h后，倒掉上清液，干燥后得到花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂。

6、进一步的，步骤(1)中所述第一、二次煅烧具体步骤为：以3℃/min升温至550℃，保持4h，随炉冷却至室温。

7、进一步的，步骤(1)中所述第三次煅烧具体步骤为：在氩气氛围下，以3℃/min升温至550℃，保持2h，随炉冷却至室温。

8、进一步的，步骤(1)中，g-c3n4纳米片与硫粉的质量比为1:5～9。

9、进一步的，步骤(2)中所述na2wo4·2h2o和bi(no3)3·5h2o的摩尔比为1:2。

10、进一步的，步骤(3)中所述硫掺杂多孔氮化碳的质量为花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的5～12％

11、上述方法制得的花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，用作光催化降解土霉素反应中的催化剂。

12、本专利技术以三聚氰胺为原料，通过硫掺杂和多次煅烧得到了硫掺杂多孔氮化碳，通过超声搅拌法将硫掺杂多孔氮化碳均匀负载在花球状bi2wo6上，得到花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂，该催化剂可应用于光催化领域。

13、与现有技术相比，本专利技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：

14、(1)本专利技术以三聚氰胺为原料，在硫和多次煅烧的作用下，得到了硫掺杂多孔氮化碳，具有更小、更薄、更多孔、更加的蓬松的片状结构，从而拥有了大量的活性位点，更大的比表面积和良好的边缘效应，可有效的提升光催化降解的效率。硫掺杂多孔氮化碳的制备过程使用的原料较少，不需要复杂操作，绿色环保。

15、(2)本专利技术采用水热法制备的花球状bi2wo6，操作简单，制备成本低，并且具有更大的比表面积，可以有效地提升光催化降解的效率。

16、(3)本专利技术通过超声搅拌法将硫掺杂多孔氮化碳均匀负载在花球状bi2wo6上，形成了具有更加丰富的孔结构和更大的比表面积的催化剂，使得催化剂光催化降解效率得到大幅度提升。此外，其制备方法简便易行，可重复性好，易操作，为光催化降解抗生素、环境保护等领域提供了思路和手段，具有较大的推广价值。

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【技术保护点】

1.一种花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，包括如下的步骤：

2.根据权利要求1所述的花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述第一、二次煅烧具体步骤为：以3℃/min升温至550℃，保持4h，随炉冷却至室温。

3.根据权利要求1所述的花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述第三次煅烧具体步骤为：在氩气氛围下，以3℃/min升温至550℃，保持2h，随炉冷却至室温。

4.根据权利要求1所述的花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述g-C3N4纳米片与硫粉的质量比为1:5～9。

5.根据权利要求1所述的花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述Na2WO4·2H2O和Bi(NO3)3·5H2O的摩尔比为1:2。

6.根据权利要求1所述的花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在

7.一种根据权利要求1-6任一项所述的方法制备的花球状Bi2WO6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂在光催化降解土霉素中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，包括如下的步骤：

2.根据权利要求1所述的花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述第一、二次煅烧具体步骤为：以3℃/min升温至550℃，保持4h，随炉冷却至室温。

3.根据权利要求1所述的花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述第三次煅烧具体步骤为：在氩气氛围下，以3℃/min升温至550℃，保持2h，随炉冷却至室温。

4.根据权利要求1所述的花球状bi2wo6负载硫掺杂多孔氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李忠玉，汪灵，徐松，冯楚君，周满，梁倩，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：

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