[发明专利]一种MnO2

说明书

本发明公开了一种MnOsubgt;2/subgt;复合g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;材料及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：将g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;加入到钠盐溶液中，分散均匀，然后将KMnOsubgt;4/subgt;加入到g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;分散液中，混合均匀，在温度为60～220℃，压力至少1MPa的条件下反应2～10h，所得即为MnOsubgt;2/subgt;复合g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;材料；g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;、钠盐以及KMnOsubgt;4/subgt;的质量比为(0.1～1)：(0.02～0.1)：(0.01～0.4)。本发明以Nasubgt;2/subgt;SOsubgt;4/subgt;、g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;和KMnOsubgt;4/subgt;作为原料，制备得到了MnOsubgt;2/subgt;/g‑Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;复合材料，所得材料具有高效的光生电荷分离能力、优良的可见光吸收能力，用于降解废水中污染物时降解率高、可见光催化活性稳定性好。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，更具体地，涉及一种MnO₂复合g-C₃N₄材料及其制备方法和应用。

背景技术

21世纪以来，随着染料工业的不断发展，其产生的废水已成为主要的水体污染源。这些废水未经处理流入水体后，严重破坏了水中群落的生态系统，对生态环境造成严重的危害，同时通过食物链的传播威胁微生物、鱼类、人类的健康。在这个过程中，水体的再氧化能力也被大大削弱，不利于水体自净的进行。

目前，常用印染废水处理方法包括混凝沉降法、吸附法、生物法等。其中，吸附法和生物法处理效率低且处理效果不稳定；混凝沉淀法虽处理效果良好，但产泥量大、成本高。在新兴的水处理技术中，光催化降解法具有降解效率高、不产生二次污染、绿色环保等优点，得到众多研究者的青睐。

光催化剂是光催化降解法中影响光催化降解率的核心部分。众多研究发现，半导体光催化剂不仅具有强氧化性与良好的可再生性能，还能将太阳能转化为化学能，是快速高效降解有机污染物的最佳方法。

在众多光催化剂中，石墨类氮化碳(g-C₃N₄)因具有可见光响应、制备方法简单、原材料价格低廉以及电子性能可控等优点，近年来受到研究者的广泛关注。g-C₃N₄的带隙宽度为2.61eV，可以吸收460nm以下的可见光，是一种潜在的、能广泛应用的可见光光催化剂。中国发明专利CN108786874A公开了(公开日为2018年11日13日)一种负载二氧化锰的石墨相氮化碳纳米片材料的制备方法。然而，通过该方法制备的g-C₃N₄存在光催化效率较低、光生电子对复合过快的问题。

发明内容

本发明的首要目的是克服现有石墨相氮化碳材料光催化效率低、光生电子对复合过快的问题，提供一种MnO₂复合g-C₃N₄材料的制备方法。

本发明的进一步目的是提供一种MnO₂复合g-C₃N₄材料。

本发明的另一目的是提供上述MnO₂复合g-C₃N₄材料的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种MnO₂复合g-C₃N₄材料的制备方法，包括如下步骤：