[发明专利]一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，光催化剂及应用

权利要求书

1.一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

收集使用过且含有烟焦油的废弃香烟过滤嘴，对所述废弃香烟过滤嘴进行预处理；

对所述废弃香烟过滤嘴进行碳化；

所述废弃香烟过滤嘴碳化后，分别采用水热法和热缩聚法在碳化废弃香烟过滤嘴上依次原位生长锌铟硫/氮化碳形成锌铟硫/氮化碳光催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，分别采用水热法和热缩聚法在碳化废弃香烟过滤嘴上依次原位生长锌铟硫/氮化碳的具体工艺包括：

锌铟硫在碳化烟嘴上的原位生长：将碳化后的香烟过滤嘴放入六水合硝酸锌与四水合氯化铟混合溶液中，搅拌一段时间后加入柠檬酸水溶液，之后转移进入烘箱，保温一段时间转移至真空干燥箱烘干；

碳化氮的原位生长：将已经原位生长了锌铟硫的样品放入单氰胺水溶液中在真空干燥箱里保温，直至水分完全蒸干，然后将样品放入管式炉中加热并保温一段时间，以获得最终产品。

3.根据权利要求2所述的一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，所述原位生长锌铟硫/氮化碳的具体工艺具体包括：

锌铟硫在碳化烟嘴上的原位生长：将碳化后的香烟滤嘴放入1mmol六水合硝酸锌与四水合氯化铟混合溶液中，在50摄氏度下搅拌60分钟后加入6mmol柠檬酸水溶液，之后转移进入烘箱在160摄氏度保温12小时转移至真空干燥箱于60摄氏度下烘干；

碳化氮的原位生长：将已经原位生长了锌铟硫的样品放入10mmol的单氰胺水溶液中在真空干燥箱里于80摄氏度下保温，直至水分完全蒸干，然后将样品放入管式炉中以3摄氏度每分钟的加热速率加热至550摄氏度并保温4小时，以获得最终产品。

4.根据权利要求1所述的一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，所述预处理包括剥除香烟过滤嘴外包裹的烟纸，再进行烘干去除水分。

5.根据权利要求1所述的一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，在碳化废弃香烟过滤嘴上原位生长锌铟硫/氮化碳之前，对碳化废弃香烟过滤嘴进行粉碎。

6.根据权利要求1所述的一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，碳化后的废弃香烟过滤嘴的纤维为螺旋梯状，所述螺旋梯状形态为锌铟硫/氮化碳光催化剂提供了丰富的负载位点和超大的比表面积。

7.根据权利要求1所述的一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，所述废弃香烟过滤嘴进行碳化的工艺包括：在惰性气体条件下进行高温退火，退火温度高于700摄氏度，升温速率为5摄氏度每分钟以下，并在最高温度保温一段时间。

8.根据权利要求7所述的一种利用废弃烟头制备光催化剂的方法，其特征在于，所述保温的时间为1～4小时。

9.一种如权利要求1所述利用废弃烟头制备光催化剂的方法所制备的光催化剂。

10.一种利用如权利要求9所述的光催化剂的应用，其特征在于，包括，将所述光催化器放入中性或酸性的水溶液中，利用自然太阳光或模拟太阳光进行光催化析氢反应。