[发明专利]一种铜氧共掺杂碳氮催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种铜氧共掺杂碳氮催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

将三嗪类含氮杂环有机化合物以1-10K/min的速率加热至400-600℃并保温1-4h，制得g-C₃N₄；

将乙酰丙酮铜或双(8-羟基喹啉)铜(Ⅱ)和所述g-C₃N₄混合并研磨，获得第一混合物；

在无氧环境下，将所述第一混合物以1-10K/min的速率加热至400-600℃并保温1-4h，获得第一反应物；

将所述第一反应物浸泡于酸性介质中，并在30-100℃温度下搅拌1-6h，获得第二反应物；

洗涤所述第二反应物至中性，并干燥，获得铜氧共掺杂碳氮催化剂；

所述酸性介质为H₂SO₄、HNO₃、HCl中一种或多种，所述酸性介质的摩尔浓度为0.1-10mol/L；

所述铜氧共掺杂碳氮催化剂为介孔结构，所述乙酰丙酮铜和所述g-C₃N₄的质量比为1:1-20，所述双(8-羟基喹啉)铜(Ⅱ)和所述g-C₃N₄的质量比为1:1-15。

2.根据权利要求1所述的一种铜氧共掺杂碳氮催化剂的制备方法，其特征在于，所述将三嗪类含氮杂环有机化合物以1-10K/min的速率加热至400-600℃并保温1-4h，制得g-C₃N₄，包括：

将三嗪类含氮杂环有机化合物以5K/min的速率加热至550℃并保温4h，制得g-C₃N₄。

3.根据权利要求1所述的一种铜氧共掺杂碳氮催化剂的制备方法，其特征在于，所述将乙酰丙酮铜或双(8-羟基喹啉)铜(Ⅱ)和所述g-C₃N₄混合并研磨，获得第一混合物，包括：

将双(8-羟基喹啉)铜(Ⅱ)和所述g-C₃N₄混合并研磨，获得第一混合物；

所述在无氧环境下，将所述第一混合物以1-10K/min的速率加热至400-600℃并保温1-4h，获得第一反应物，包括：

在惰性气体气氛下，将所述第一混合物以5-10K/min的速率加热至400-600℃并保温2-4h，获得第一反应物；

洗涤所述第二反应物至中性，并干燥，获得铜氧共掺杂碳氮催化剂，包括：

洗涤所述第二反应物至中性，并干燥，干燥后于惰性气体气氛下，以5-10K/min的速率加热至400-600℃并保温2-4h，获得铜氧共掺杂碳氮催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种铜氧共掺杂碳氮催化剂的制备方法，其特征在于，所述在惰性气体气氛下，将所述第一混合物以5-10K/min的速率加热至400-600℃并保温2-4h，获得第一反应物，包括：

在惰性气体气氛下，将所述第一混合物以5K/min的速率加热至550℃并保温4h，获得第一反应物；

所述洗涤所述第二反应物至中性，并干燥，干燥后于惰性气体气氛下，以5-10K/min的速率加热至400-600℃并保温2-4h，获得铜氧共掺杂碳氮催化剂，包括：

洗涤所述第二反应物至中性，并干燥，干燥后于惰性气体气氛下，以5K/min的速率加热至550℃并保温4h，获得铜氧共掺杂碳氮催化剂。

5.根据权利要求1所述的一种铜氧共掺杂碳氮催化剂的制备方法，其特征在于，所述在无氧环境下，将所述第一混合物以1-10K/min的速率加热至400-600℃并保温1-4h，获得第一反应物，包括：

在无氧环境下，将所述第一混合物以5K/min的速率加热至550℃并保温4h，获得第一反应物；

所述将所述第一反应物浸泡于酸性介质中，并在30-100℃温度下搅拌1-6h，获得第二反应物，包括：

将所述第一反应物浸泡于酸性介质中，并在70℃温度下搅拌4h，获得第二反应物。

6.一种铜氧共掺杂碳氮催化剂，其特征在于，由权利要求1-5任一项所述的制备方法制得。

7.一种铜氧共掺杂碳氮催化剂的应用，其特征在于，将权利要求6所述的铜氧共掺杂碳氮催化剂用于催化氧化有机污染物。