[發(fā)明專利]一種碳量子點(diǎn)/凹凸棒納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710270136.8
• 申請(qǐng)日: 2017-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN106944029B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李霞章;馬素娟;陸曉旺;姚超;左士祥;劉文杰;魏科年
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J21/18
• 分類號(hào): B01J21/18;C10G27/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于化工新材料領(lǐng)域，特別涉及一種碳量子點(diǎn)/凹凸棒納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明將檸檬酸、雙氧水和凹凸棒混合進(jìn)行水熱反應(yīng)，再經(jīng)過離心、洗滌、烘干得到碳量子點(diǎn)/凹凸棒納米復(fù)合材料，再將此復(fù)合材料用于光催化脫硫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工新材料領(lǐng)域，特別涉及一種碳量子點(diǎn)/凹凸棒納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

燃料中的含硫化合物轉(zhuǎn)化為SOx逐漸導(dǎo)致空氣污染和酸雨形成。為了減少對(duì)人類健康和環(huán)境的危害性影響，因此迫切需要降低燃料中的硫含量。

傳統(tǒng)加氫脫硫雖已廣泛應(yīng)用，但是其需要高溫高壓和昂貴的氫氣。另外，由于二苯并噻吩及其衍生物如4，6-二甲基二苯并噻吩在加氫條件下是強(qiáng)穩(wěn)定性的，因此難以滿足深度脫硫的要求，包括氧化脫硫，萃取脫硫，生物脫硫和吸附脫硫等的替代方法已被用于從燃料油中去除含硫物質(zhì)，其中氧化脫硫由于其低成本和高效率而備受關(guān)注。因此，光催化氧化脫硫新材料由于其成本低，操作簡單，無需氫耗，脫硫效率高的優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種碳量子點(diǎn)/凹凸棒納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，該復(fù)合材料是以凹凸棒為載體，將凹凸棒與碳量子點(diǎn)復(fù)合后得到的納米復(fù)合材料，本發(fā)明復(fù)合材料的組成通式表示為：CQDs/ATP。

本發(fā)明的制備方法為：將檸檬酸、雙氧水和凹凸棒混合進(jìn)行水熱反應(yīng)，再經(jīng)過離心、洗滌、烘干得到碳量子點(diǎn)/凹凸棒納米復(fù)合材料，

控制檸檬酸的用量，使碳量子點(diǎn)相對(duì)于凹凸棒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％-40％，

雙氧水中過氧化氫的濃度為0.9mol·L^-1，控制雙氧水中過氧化氫和檸檬酸的摩爾比為0.3～0.6：1，

水熱溫度為120-180℃，水熱時(shí)間為6-24h。

本發(fā)明還提供了一種上述復(fù)合材料的應(yīng)用，即將該復(fù)合材料用于光催化脫硫。

現(xiàn)有的制備工藝所得到的碳量子點(diǎn)往往粒徑過大，對(duì)此，本發(fā)明在檸檬酸碳源水熱過程中加入雙氧水，發(fā)現(xiàn)以此為水熱體系提供了羥基環(huán)境后，有效控制了所生成的碳量子點(diǎn)的粒徑小于5nm。同時(shí)，本發(fā)明中碳量子點(diǎn)被可見光激發(fā)后產(chǎn)生光生電子與空穴，電子被注入凹凸棒導(dǎo)帶，大大降低了與碳量子點(diǎn)上余留的空穴重新復(fù)合的幾率，提高了光響應(yīng)范圍，此時(shí)該電子與O₂、H₂O₂生成·O₂^—、·OH，用以氧化二苯并噻吩實(shí)現(xiàn)脫硫。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1所制備的CQDs/ATP的XRD圖。

圖2為實(shí)施例1中原料ATP的TEM圖。

圖3為實(shí)施例1所制備的CQDs/ATP的TEM圖。

圖4為對(duì)比例1所制備的CQDs/ATP的TEM圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

稱取檸檬酸0.32g、0.9mol·L^-1的雙氧水1mL和凹凸棒1g加入10ml去離子水中超聲充分?jǐn)嚢瑁缓髮⒒旌先芤恨D(zhuǎn)移至水熱反應(yīng)釜中，在160℃下反應(yīng)8h，用水和無水乙醇充分洗滌之后，在80℃的烘箱中烘干，再經(jīng)過研磨即可得到CQDs/ATP納米復(fù)合材料。

對(duì)所得CQDs/ATP納米復(fù)合材料進(jìn)行X射線粉末衍射，如圖1所示，復(fù)合材料的XRD中分別出現(xiàn)了碳量子點(diǎn)、凹凸棒的特征峰，說明碳量子點(diǎn)與凹凸棒成功復(fù)合；