石墨型氮化碳磷酸銀複合光催化材料及其製備方法

2023-10-23 23:26:17

石墨型氮化碳磷酸銀複合光催化材料及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種光催化材料及其製備方法，屬於無機光催化材料領域。這種光催化材料包括石墨型氮化碳和磷酸銀。本發明製備的光催化材料在400到800nm波長範圍內具有光催化活性，能夠在可見光或自然光輻射下光催化氧化降解有機化合物。
【專利說明】石墨型氮化碳磷酸銀複合光催化材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型光催化材料。
[0002]本發明還涉及上述光催化材料的製備方法。
[0003]本發明還涉及上述光催化材料的用途。
【背景技術】
[0004]目前，由於工業化程度的提高和汽車數量的增加，空氣和水的汙染越來越嚴重，處理廢氣和廢水有很多方法，但是光催化方法有很多優點，比如廉價、無毒、無二次汙染等。對於光催化材料，目前用的比較多的是二氧化鈦，但是二氧化鈦只能被紫外光激發，因此開發能夠被可見光激發的新型光催化材料越來越引起學者們的重視。文獻已經報導磷酸銀具有很好的可見光降解有機汙染物的能力，但是磷酸銀怕酸，不太穩定，因此，開發磷酸銀基複合光催化材料是一種巨大的挑戰。

【發明內容】

[0005]本發明的意義在於提供一種高效穩定的複合光催化材料，這種光催化材料能夠被可見光激發，並且有非常好的光催化降解有機物質的活性，同時製備過程簡便、成本很低。
[0006]本發明提供的光催化材料是石墨型氮化碳磷酸銀複合粒子。
[0007]本發明提供的石墨型氮化碳磷酸銀複合光催化材料的製備方法如下:
[0008]將一定量的硝酸銀溶於一定量的蒸餾水中配成一定濃度的銀離子水溶液(溶液I);然後將一定量的石墨型氮化碳分散於其中；將一定量的磷酸銨溶於一定量的蒸餾水中配成一定濃度的磷酸根溶液(溶液2);將溶液2緩慢滴加到含有石墨型氮化碳的溶液I中，持續攪拌一定時間後，將產生的沉澱抽濾，依次用蒸餾水和無水乙醇洗滌，然後80°C真空乾燥12h得到相應的光催化材料。在可見光輻射下降解甲基橙的光催化活性測試具體方法和條件如下:
[0009]光催化材料的活性測試是在自製的石英反應器中進行的。採用300W氙燈(λ MOOnm)為輻射光源，反應液為100mL10mg/L的甲基橙水溶液，催化劑的濃度為lg/L。以30mL/min的速率通入空氣，在持續的攪拌下每隔2min抽取少量反應液，在463nm處測定溶液吸光度。再根據甲基橙的濃度-吸光度標準曲線確定溶液濃度。
具體實施方案
[0010]實施方案I
[0011 ] 石墨型氮化碳的製備:將5g雙氰胺放入小瓷舟內，在氮氣保護下550°C焙燒3h，得到的黃色粉末用去離子水和無水乙醇洗滌三次，然後在120°C乾燥3h備用；
[0012]石墨型氮化碳磷酸銀複合光催化材料的合成:在持續攪拌下，將0.1g石墨型氮化碳加入60mLlmol/L的硝酸銀溶液中，然後將20mLlmol/L的磷酸銨溶液緩慢滴加入上述硝酸銀溶液中，然後將產生的沉澱抽濾，依次用蒸餾水和無水乙醇洗滌，然後80°C真空乾燥12h得到複合光催化材料。
[0013]實施方案2
[0014]將實施方案I中的磷酸銨換為磷酸二氫鈉，其它條件不變。
[0015]實施方案3
[0016]將實施方案I中的硝酸銀換為乙酸銀，其它條件不變。
[0017]實施方案4
[0018]將實施方案I中的0.1g石墨型氮化碳換為0.05g，其它條件不變。
[0019]實施方案5
[0020]將實施方案I中的0.1g石墨型氮化碳換為0.15g，其它條件不變。
[0021]本發明所製得的光催化材料可負載於載體上，本發明不限於以上實施方案。
[0022]對實施方案中所得光催化材料進行了可見光照射下的光催化反應測試，具體結果如表1。
[0023]表1石墨型氮化碳磷酸銀光催化劑的催化性能
【權利要求】
1.石墨型氮化碳磷酸銀複合光催化材料，其特徵在於包括如下合成步驟: 將一定量的硝酸銀溶於一定量的蒸餾水中配成一定濃度的銀離子水溶液(溶液I);然後將一定量的石墨型氮化碳分散於其中；將一定量的磷酸銨溶於一定量的蒸懼水中配成一定濃度的磷酸根溶液(溶液2);將溶液2緩慢滴加到含有石墨型氮化碳的溶液I中，持續攪拌一定時間後，將產生的沉澱抽濾，依次用蒸餾水和無水乙醇洗滌，然後80°C真空乾燥12h得到相應的光催化材料。
2.根據權利要求1的光催化材料，其特徵在於在可見光的輻射下能夠降解有機染料。
【文檔編號】B01J27/24GK103464191SQ201310454572
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】宋立民, 賀配芝, 李亞淼 申請人:天津工業大學