[发明专利]一种C3

说明书

本发明属于催化材料制备技术领域，涉及一种C₃N₄/LaVO₄复合可见光光催化剂及其制备方法；本发明首先是利用pH调节辅助的水热法合成棒状LaVO₄，在此基础上，加入一定量的红色C₃N₄分散液二次水热构建C₃N₄/LaVO₄复合材料；利用两种材料间匹配的带隙位置，在二者之间形成Z型机制，将e^‑/h⁺对有效分离，实现复合体系较强的氧化还原能力，并提高对可见光的吸收范围，提升LaVO₄的光催化性能；本发明在较温和的温度下进行，具有节能降耗的优势；利用红色C₃N₄对LaVO₄光催化剂进行改性修饰，提高了LaVO₄对可见光吸收能力和载流子分离效率，其在可见光照射下30min对TC降解率即可达到83％。

技术领域

本发明属于复合材料和环境治理中光催化技术领域，具体涉及一种可见光响应的C₃N₄/LaVO₄复合光催化剂及其制备方法。

背景技术

随着工业化程度的不断加深，包括酚类、抗生素、各种有机农药、氮化物等在内的新兴水体污染物导致的水体污染问题日益严重。光催化技术是将目标污染物直接通过太阳能转换成无毒无害的小分子产物，最终转换成H₂O和CO₂的绿色环保型技术，因此设计和开发高性能的光催化材料具有重要意义。

钒酸镧(LaVO₄)具有较高的化学稳定性、良好的光学特质和一定的表面催化性能，是一种极具潜力的新型光催化剂。但是LaVO₄光吸收能力不是很高，且在催化过程中光生载流子易复合，LaVO₄单体的应用受到限制。目前也有文献报道，通过两步水热合成了可见光响应的m-LaVO₄/BiOBr复合材料用于光催化研究，但事实上，对于LaVO₄的研究大部分都集中在其光致发光性质上，其光催化性能方面的研究很少，而且LaVO₄用于水中抗生素类污染物的光催化降解研究更是微乎其微。因此，亟需研究一种成本低廉的、高效的、增强光催化性能并用于抗生素类污染物的催化剂。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于克服现有技术中存在的技术缺陷，提供一种成本低廉的、高效的C₃N₄/LaVO₄复合可见光光催化材料及其制备方法，通过加入一定量的红色C₃N₄分散液二次水热构建C₃N₄/LaVO₄(CNL)复合材料，提高了LaVO₄光吸收能力和载流子分离效率，改善LaVO₄降解活性。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种C₃N₄/LaVO₄复合光催化剂的制备方法，其制备步骤如下：

(1)制备单体LaVO₄：取NaVO₃溶液加入到La(NO₃)₃溶液中；搅拌后，调节溶液的pH，继续搅拌后加入去离子水，然后转移至反应釜中，升至一定温度进行反应，反应后得到LaVO₄沉淀，再经洗涤、干燥得到LaVO₄粉末，即为单体LaVO₄；