[发明专利]一种氧化石墨相单层C3有效

专利信息
申请号: 201810670382.7 申请日: 2018-06-26
公开(公告)号: CN108786892B 公开(公告)日: 2020-12-22
发明(设计)人: 李海涛;朱根;渠陆陆;杨国海 申请(专利权)人: 江苏师范大学
主分类号: B01J27/24 分类号: B01J27/24;B01J37/34;B01J37/03;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/38;C02F103/34
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 221009 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 氧化 石墨 单层 base sub
【说明书】:

本发明提供一种氧化石墨相单层C3N4复合膜材料及其制备方法和用途,制备的复合膜材料用于光降解水中抗生素和水体中的有机染料,并且通过可见光降解实现自清洁而得以重复使用,用GO和N‑CNT对石墨相单层C3N4进行表面修饰,制备出氧化石墨相单层C3N4复合膜材料。

技术领域

本发明涉及一种氧化石墨相单层C3N4复合膜材料及其制备方法和用途。

背景技术

我国传统的水处理技术是物理方法,包括各种孔径大小的过滤材料,利用材料的吸附或阻隔方式排除水中的杂质,但是这种过滤的方法无法彻底清除水中抗生素和有机染料分子。因此,亟需寻找一种能够彻底去除水中抗生素和有机染料的方法。

光催化氧化法对于含抗生素水和有机染料废水的处理有着独特的优越性,优越性在于通过光催化活性分子的氧化还原反应能够将污染物彻底降解为无毒害的小分子。对于光催化氧化法,最重要的是要寻找到一种优良的光催化剂,目前光催化领域最常用的催化剂是锐钛相二氧化钛。但是二氧化钛催化的一个最大问题是不具有可见光响应,这就限制了其在实际生产生活中的应用,因此亟需开发一种具有可见光响应的催化剂。

石墨相C3N4是一种新型的可见光响应的催化剂,在光催化治理水环境污染方面已经有了许多的研究。主要机理是,光照下产生光生电子和空穴,依赖于电子和空穴的氧化还原反应产生具有强氧化性的自由基分子直接或者间接的彻底氧化污染物分子。

石墨相C3N4比表面积小,与污染物分子的接触面积就较小;且光生电子空穴分离后易复合,能够产生的光催化活性物种数就减少,单一石墨相C3N4作为催化剂时可见光催化降解水体中污染物分子的效果并不好;此外,催化剂的可循环使用性和光催化活性的稳定性也是考察催化剂性能优劣的一个重要指标。

发明内容

针对上述现有催化剂存在的问题,本专利提供一种氧化石墨相单层C3N4复合膜材料及其制备方法和用途,制备的复合膜材料用于光降解水中抗生素和水体中的有机染料,并且通过可见光降解实现自清洁而得以重复使用。具体解决的技术问题如下:

一种氧化石墨相单层C3N4复合膜材料的制备方法,用GO和N-CNT对石墨相单层C3N4进行表面修饰,制备出氧化石墨相单层C3N4复合膜材料。包括以下步骤:分别称取O-g-C3N4和N-CNT于两支离心管中,分别加入浓盐酸,超声,将浓盐酸处理后的O-g-C3N4和N-CNT在同一离心管中混合,离心,水洗,保留沉淀物,加入GO,混合超声2h,得到混合液,装好抽滤装置,取所述混合液进行抽滤,抽滤干后取出,干燥,在滤膜背面滴加乙醇溶液,将O-g-C3N4/GO/N-CNT膜从滤膜上揭下,最终得到氧化石墨相单层C3N4复合膜材料。

所述的氧化石墨相单层C3N4复合膜材料在光催化降解水中抗生素分子方面的用途。

所述的氧化石墨相单层C3N4复合膜材料在光催化降解水体中有机染料污染物分子方面的用途。

所述的氧化石墨相单层C3N4复合膜材料在通过光催化自清洁实现对污染物分子的循环光降解方面的用途。

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