[发明专利]一种碳纤维布负载管状g-C3

说明书

本发明公开了一种碳纤维布负载管状g‑C₃N₄光催化材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将碳纤维布置于乙酸锌溶液中静置，接着取出静置后的碳纤维布，升温，保温得到中间物料1；S2、将中间物料1置于ZnO生长液中，升温，保温，取保温后的中间物料1，清洗，干燥得到中间物料2；S3、将中间物料2置于尿素水溶液中静置，取静置后的中间物料2，干燥得到中间物料3；S4、将尿素覆盖在中间物料3表面，升温，保温，然后清洗，干燥得到碳纤维布负载管状g‑C₃N₄光催化材料。本发明还公开了一种碳纤维布负载管状g‑C₃N₄光催化材料，按照上述碳纤维布负载管状g‑C₃N₄光催化材料的制备方法制得。本发明光催化活性好。

技术领域

本发明涉及光催化材料技术领域，尤其涉及一种碳纤维布负载管状g-C₃N₄光催化材料及其制备方法。

背景技术

近年来，环境污染愈发严重，其中水体污染严重地威胁着生态环境的平衡和人们的身体健康。目前，治理水体污染常用的方法有物理沉淀法、化学降解法、光催化法、电化学处理法等。其中光催化法是光催化剂在光源的照射下将有机废水中的有害物质转化成CO₂和H₂O等无害物的一种有效方法。然而，现有的大多数半导体光催化剂还存在光吸收范围窄、光生载流子复合率高、光催化活性低等问题。此外光催化剂难以分离回收、重复使用活性低也阻碍了半导体光催化材料大规模工业化应用。

g-C₃N₄是一种有机非金属聚合物半导体，禁带宽度约为2.7eV，对可见光响应，具有原料价格低廉、热稳定性好以及易制备等特点。但比表面积小和光生载流子的快速复合等缺点影响了g-C₃N₄的光催化活性，限制了其在半导体光催化领域的发展。目前一般的光催化剂主要是粉末产品，存在使用后难分离和循环使用活性差的问题。因此需要引入一种既能保证光催化剂活性又满足材料理化性能要求的合适载体。

碳纤维布是一种比表面积高、孔径均匀、高度柔性的一种常见的纳米材料载体。在碳纤维布上生长特殊形貌的纳米材料，现有的方法大多是物理气相沉积、化学气相沉积、静电纺丝等，这些方法通常需要昂贵的设备、实验条件较高，且制备方法复杂。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种碳纤维布负载管状 g-C₃N₄光催化材料及其制备方法，本发明结构稳定、尺寸均匀、比表面积大、光催化反应活性位点多，具有良好的光催化活性；且回收方便，可重复使用；操作简单，可大规模生产。

本发明提出了一种碳纤维布负载管状g-C₃N₄光催化材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将碳纤维布置于乙酸锌溶液中静置，接着取出静置后的碳纤维布，升温，保温得到中间物料1；

S2、将中间物料1置于ZnO生长液中，升温，保温，取保温后的中间物料 1，清洗，干燥得到中间物料2；

S3、将中间物料2置于尿素水溶液中静置，取静置后的中间物料2，干燥得到中间物料3；

S4、将尿素覆盖在中间物料3表面，升温，保温，然后清洗，干燥得到碳纤维布负载管状g-C₃N₄光催化材料。

优选地，在S1中，升温至280-310℃。

优选地，在S1中，保温10-25min。

优选地，在S1中，静置时间为10-25min。

优选地，在S1中，乙酸锌溶液的溶剂为甲醇。