[发明专利]一种去除Cr(VI)的方法及其采用的g-C3

说明书

本发明涉及一种去除Cr(VI)的方法及其采用的g‑C₃N₄/纤维素/GO复合泡沫。本发明将g‑C₃N₄粉末整合到纤维素/GO基质中，通过冷冻干燥方法即可获得g‑C₃N₄/纤维素/GO复合三维泡沫。本发明所制备的g‑C₃N₄/纤维素/GO复合泡沫，g‑C₃N₄与羧基纤维素之间形成交联，g‑C₃N₄颗粒紧紧地附着在泡沫骨架上并均匀分散，GO的存在促进了光的吸收并提高了复合薄膜的稳定性。利用可见光来还原Cr(VI)，最佳样品(g‑C₃N₄负载量为60wt％的CG‑3)可在3小时内去除98％的Cr(VI)。此外，复合泡沫易于回收，无需复杂的分离程序，CG‑3在9次循环后其原始还原性能没有显著损失，证明了其具有较高的可重复使用性。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及一种去除Cr(VI)的方法及其采用的g-C₃N₄/纤维素/GO复合泡沫。

背景技术

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一种新兴的可见光响应光催化剂，由于其吸引人的电子能带结构、优异的物理化学稳定性和不含金属的性质而备受关注。g-C₃N₄基光催化剂在选择性有机合成、细菌消毒、二氧化碳减排和环境修复领域显示出巨大的潜力。人们致力于提高g-C₃N₄基材料的光催化效率，例如纳米结构设计、杂原子掺杂、与其他半导体的复合以及单原子修饰。然而，g-C₃N₄基催化剂通常以粉末形式使用，这使得它们的可回收性和可加工性成为一个重大挑战。与此相反，将g-C₃N₄集成到合适的基材中以制备易于处理且具有成本效益的光催化剂目前引起了人们的极大兴趣。

最近，纤维素成为负载和固定粉末状半导体光催化剂的理想候选材料。作为自然界中含量最丰富的聚合物，纤维素具有可调节的表面基团、低密度并且可以很容易地加工成多种形状。特别是，由纳米纤维素制成的气凝胶或泡沫由于其高柔韧性和可回收性而引起了广泛的研究兴趣。将g-C₃N₄嵌入纤维素骨架中，用于光催化降解有机污染物。建立了纤维素和g-C₃N₄之间的化学键，混合气凝胶表现出高结构稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种去除Cr(VI)的方法，在可见光下光催化Cr(VI)还原为Cr(III)。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种去除Cr(VI)的方法，可见光条件下，利用g-C₃N₄/纤维素/GO复合泡沫催化去除Cr(VI)。

所述去除Cr(VI)的方法，g-C₃N₄/纤维素/GO复合泡沫的制备方法为：先以尿素为前驱体，热聚合得到g-C₃N₄粉末；再将制备好的g-C₃N₄粉末均匀分散到GO和CNF的混合悬浮液中，冷冻成型，随后通过冷冻干燥，即可获得g-C₃N₄/纤维素/GO复合泡沫。

所述g-C₃N₄/纤维素/GO复合泡沫的制备方法：称取5-10g尿素加入50-100mL陶瓷坩埚中，并在马弗炉中加热反应，反应温度为400-600℃，反应时间为6-12h。