[发明专利]一种用谷氨酸改性g-C3N4-Cu2O复合催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明提供了一种用谷氨酸改性g‑C₃N₄‑Cu₂O复合催化剂的制备方法及其应用，所述方法包括如下步骤：获得第一溶液，所述第一溶液包括溶解状态的Cu²⁺离子以及谷氨酸；在所述第一溶液中加入质子化的g‑C₃N₄，搅拌，超声，获得悬浮液；在搅拌状态下向所述悬浮液中加入木糖醇，调节pH值至10‑12，搅拌得混合液；将所述混合液在高压反应容器中加热至150‑200℃，恒温反应25‑35h，获得反应物；将冷却后的反应物固液分离，清洗，真空干燥，获得固体产物；将所述固体产物在惰性气体保护下加热至150‑250℃保持恒温1h‑3h，制得g‑C₃N₄‑Cu₂O复合催化剂。所述复合催化剂具有更强的可见光吸收能力，光催化性能及稳定性增强。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种用谷氨酸改性g-C₃N₄-Cu₂O复合催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

半导体光催化剂是一种环境友好材料，有望解决现代化工业带来的能源危机和环境问题。光催化剂在光解产氢、分解有害气体、降解有机污染物等方面具有巨大的潜力。光催化技术作为一种有效的方法，用其对环境污染物进行处理已产生较好的效果。纳米光催化材料应用于光催化降解废水中的有机污染物已得到较广泛的证实。

Cu₂O是中新型半导体材料，有优异的光催化性能，在光能转换、环境污染治理、光催化反应等方面具有广泛的应用性。目前研究主要在纳米材料的结构、尺寸、形貌等方面。不同形貌的Cu₂O具有不同的理化性质，这些特性决定它的应用。Cu₂O是继二氧化钛后的新一代光催化剂，由于具有较好的光催化性能，在污染治理等方面受到科研工作者的重视，是种极具开发前景的绿色光催化剂。但Cu₂O在降解污染物时极易失活，以及光生电子空穴对的迅速复合以致于Cu₂O 的光催化效率有待提高。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明的主要目的在于提供一种用谷氨酸改性 g-C₃N₄-Cu₂O复合催化剂的制备方法及其应用，所述催化剂具有更强的可见光吸收能力，光催化性能及稳定性增强。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用谷氨酸改性 g-C₃N₄-Cu₂O复合催化剂的制备方法，所述方法包括如下步骤：

述方法包括如下步骤：

获得一第一溶液，所述第一溶液包括溶解状态的Cu²⁺，以及谷氨酸；

在所述第一溶液中加入质子化的g-C₃N₄，搅拌，超声，获得悬浮液；

在搅拌状态下向所述悬浮液中加入木糖醇，调节pH值至10-12，搅拌得混合液；

将所述混合液在高压反应容器中加热至150-200℃，恒温反应25-35h，获得反应物；

将冷却后的反应物固液分离，清洗，真空干燥，获得固体产物；

将所述固体产物在惰性气体保护下加热至150-250℃保持恒温1h-3h，制得 g-C₃N₄-Cu₂O复合催化剂。

作为进一步的优选，所述复合催化剂中，所述g-C₃N₄与Cu₂O的质量比为 1:1-1:5。