申请日2015.09.30
公开(公告)日2017.09.01
IPC分类号B01J27/24; C02F1/30
摘要
本发明公开了一种钾掺杂介孔g‑C3N4光催化材料在降解有机染料废水中的应用，属于光催化材料技术领域。该光催化材料的制备包括如下步骤：将三聚氰胺和KI充分研磨后平铺于坩埚底部，将SBA‑15均匀的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面，然后将坩埚加盖后置于马弗炉内进行煅烧，产物经处理后即得所述钾掺杂介孔g‑C3N4光催化材料。该光催化材料比表面积大使得反应活性位点增加，钾掺杂后可有效抑制光生电子和空穴的复合，表现出更优异的光催化性能。本发明钾掺杂介孔g‑C3N4光催化材料可降解有机染料废水，在60min能降解80%以上的目标降解物，显示了优异的光催化活性。
摘要附图
权利要求书
1.一种钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料在降解有机染料废水中的应用，其特征在于，该光催化材料是通过如下步骤予以制备的：
(1)将经研磨后的三聚氰胺和KI混合平铺于坩埚底部，将SBA-15均匀的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面;所述KI与三聚氰胺的质量比为1：3～7，所述SBA-15与三聚氰胺和KI混合物的质量比为2～4∶1;
(2)将坩埚加盖后置于马弗炉内以10℃/min的升温速率升至320℃保温4h，然后以2℃/min的升温速率升至550℃保温4h，而后自然冷却降至室温，所得产物用5%氢氟酸除去模板，然后经洗涤、干燥后获得钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料。
说明书
一种钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料在降解有机染料废水中的应用
技术领域
本发明属于光催化材料技术领域，具体涉及一种介孔光催化材料的制备方法及其应用，特别涉及一种钾掺杂介孔g-C3N4光催化剂的制备方法及其应用。
背景技术
我国目前每年需要排放大量的工业废水(如石化废水、印染废水、制药废水)，这些废水和污水成分复杂，如合成洗涤剂、有机氯农药、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)、偶氮类有机污染物等，它们的可生化性较差，且大多具有致癌作用，危及人类的的身体健康。此时，常用的生物处理技术很难将其去除，甚至这些毒性物质的引入还可能引起微生物中毒，导致生物处理系统的崩溃。因此，治理工业废水势在必行。
g-C3N4是一种具有层状结构的聚合物半导体，由于其禁带宽度为2.7eV左右，在可见光区有吸收(λ>420nm)，且具有优异的光化学稳定性，在光解水制氢和有机污染物的降解等方面有广泛的应用前景。然而，g-C3N4的比表面积小、光生电子和空穴极易复合造成其光催化降解有机污染物的效率并不高。为了解决这个问题，相关研究人员采用掺杂或者与其他半导体材料复合的方法，或者采用提高比表面积的方法，但合成过程比较繁琐，不利于环境保护和大规模制备。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种钾掺杂介孔g-C3N4光催化剂的制备方法及其在降解有机污染物方面的应用。
本发明提供了一种钾掺杂介孔g-C3N4光催化剂的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将经研磨后的三聚氰胺和KI混合平铺于坩埚底部，将SBA-15均匀的分散在三聚氰胺和KI混合物的上面;所述KI与三聚氰胺的质量比为1：3～7，所述 SBA-15与三聚氰胺和KI混合物的质量比为2～4∶1;
(2)将坩埚加盖后置于马弗炉内以10℃/min的升温速率升至320℃保温4h，然后以2℃/min的升温速率升至550℃保温4h，而后自然冷却降至室温，所得产物用5%氢氟酸除去模板，然后经洗涤、干燥后获得钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料。
上述制备的钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料可在降解有机染料废水领域加以应用。
与现有技术相比较，本发明具有以下技术效果：
1、本发明采用化学气相沉积法一步制备，制备过程简单，有利于环境保护和大规模应用;
2、本发明中钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料比表面积大使得反应活性位点增加，钾掺杂后可有效抑制光生电子和空穴的复合，表现出更优异的光催化性能;
3、本发明钾掺杂介孔g-C3N4光催化材料可降解有机染料废水，该光催化材料在60min能降解80%以上的目标降解物，显示了优异的光催化活性。