[发明专利]一种Z型硼掺杂氮化碳与碘化银复合可见光催化剂及其制备方法在审
申请号: | 202110668339.9 | 申请日: | 2021-06-16 |
公开(公告)号: | CN113426467A | 公开(公告)日: | 2021-09-24 |
发明(设计)人: | 燕启社;周晓红;徐程洋;郭智源;王培颖 | 申请(专利权)人: | 郑州大学 |
主分类号: | B01J27/24 | 分类号: | B01J27/24;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/38 |
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地址: | 450001 河南省郑*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 掺杂 氮化 碘化银 复合 可见 光催化剂 及其 制备 方法 | ||
1.一种Z型硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂,其特征在于,所述光催化剂由硼掺杂氮化碳和碘化银组成,硼掺杂氮化碳成片状结构,碘化银纳米颗粒分散负载于硼掺杂氮化碳表面与层间,两种物质之间形成Z型异质结。
2.根据权利要求1所述的Z型硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂,其特征在于,所述硼掺杂氮化碳是以硼酸、三聚氰胺为原料,通过煅烧的方法制备,硼酸和三聚氰胺的质量比为0.05-0.10:1;所述光催化剂中,硼掺杂氮化碳和碘化银的质量比为3-7:1。
3.根据权利要求1所述的Z型硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂,其特征在于,所述硼掺杂氮化碳为具有孔隙的堆叠片状结构,厚度为20~70nm;所述碘化银纳米颗粒的直径为0.2~0.7μm。
4.根据权利要求1所述的Z型硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂的制备方法,其特征包括以下步骤:
(1)制备硼掺杂氮化碳
将硼酸与三聚氰胺加入超纯水中形成混合液,搅拌分散,均匀后烘干,研磨,放于坩埚中在马弗炉内550℃煅烧4小时,得到硼掺杂氮化碳,命名为BCNX,X=5-10,其中X是指原料中硼酸与三聚氰胺的质量百分数;
(2)制备硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂
将步骤(1)中得到的硼掺杂氮化碳加入超纯水中,超声分散,加入一定量的硝酸银搅拌混合,一段时间后,逐滴加入适量的碘化钾溶液,保持避光条件,进行沉淀反应,离心、洗涤,干燥,得到硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂(B-g-C3N4/AgI),命名为Y:1BCNAg,Y=3-7,其中Y为硼掺杂氮化碳与碘化银的质量比。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述混合液为20mL超纯水中加入三聚氰胺6g和0.30-0.60g硼酸;所述搅拌的转速为500r/min;所述搅拌时间为30min;所述烘干的时间为12h;所述烘干的温度为100℃。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述超声分散的频率为30kHz~60kHz;所述超声分散的时间为30min,所述搅拌混合时间为1.5h,所述沉淀反应时间为2h,所述搅拌转速为500r/min。
7.一种如权利要求1-3所述的Z型硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂在降解有机物中的应用。
8.如权利要求7所述的应用,其特征在于,利用Z型硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂降解水体中的有机物,包括以下步骤:将硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂与有机废水混合,在黑暗条件下进行震荡吸附,达到吸附解析平衡后在光照条件下进行光催化反应,完成对有机废水的降解;所述有机物为抗生素或染料,所述硼掺杂氮化碳/碘化银异质结光催化剂的添加量为每升抗生素废水中添加光催化剂1g,每升染料废水中添加光催化剂0.6g。
9.如权利要求7所述的应用,其特征在于,所述抗生素为盐酸四环素,所述染料为罗丹明B;所述抗生素废水中抗生素的浓度为10mg/L;所述染料废水中染料的浓度为10mg/L;所述光催化反应的时间为30min。
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