[發明專利]一種g-C3

有效

• 申請號: 201710762785.X
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107456991B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 金雨;姜德立;陳芬;李娣;陳敏
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J37/10;C02F1/30;C02F103/34
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本發明公開了一種g?C₃N₄量子點負載鎢酸鉍納米片光催化劑的制備方法，步驟如下：步驟1、制備BWO納米片；步驟2、制備CNQDs；步驟3、制備CNQDs/BWO復合光催化劑。該制備方法中所合成CNQDs形貌良好，尺寸均勻且直徑小于10nm，呈典型的量子點結構。CNQDs負載BWO表面后，所形成復合光催化劑展現出優異的可見光催化分解四環素類抗生素的能力，且催化劑光催化性能穩定，利于重復使用。

技術領域

本發明涉及一種g-C₃N₄量子點負載鎢酸鉍納米片光催化劑的制備方法，是一種制備工藝簡單，重復性良好，產物具有優異光催化活性的g-C₃N₄量子點負載鎢酸鉍納米片光催化劑的制備方法，屬于納米材料制備領域。

背景技術

隨著工業化進程的不斷進步，水污染已成為人類面臨的重要問題。其中，由抗生素廢水引起的水污染已引起人們廣泛關注。近年來，研究者采用如吸附、凝結等物理、化學方法以期解決這個問題。然而，這些方法均不能從根本上解決水污染問題，有些甚至會造成二次污染。因此，開發新型綠色環保技術解決抗生素廢水污染問題迫在眉睫。光催化技術作為一種經濟、高效、綠色可持續技術，被認為是抗生素廢水處理技術中最有前景的方法之一。光催化技術的核心是開發高效穩定的光催化材料，然而，傳統光催化材料的光催化活性難以滿足實際需求。因此，探索符合工業化應用的光催化材料以及成功獲得經濟適用型光催化材料的合成手段、設計策略已成為解決抗生素廢水問題兩個關鍵性目標。

鉍系層狀多金屬氧化物是光催化研究中最具有代表性的半導體材料，由于其在可見光范圍內具有明顯的吸收，已成為近年來光催化領域研究的熱點。作為典型的鉍系多金屬氧化物, Bi₂WO₆(簡寫為BWO)具有獨特的電子結構、較強的光催化活性、良好的穩定性、原料儲量豐富、合成工藝簡單等特點，在可見光分解水產氧、光降解有機污染物等方面具有廣泛的應用。近年來，研究者基于BWO獨特的Aurivillius型層狀結構([WO₄]^2-層與[Bi₂O₂]²⁺層交替排列)，成功制備出BWO納米片光催化劑，二維結構比表面積大、電荷流動性快、電荷分離效率高等特點，可以顯著增強BWO光催化劑的光催化效率。然而，單純BWO納米片的仍存在光生電子、空穴復合率高的問題，極大抑制其光催化效率。因此，對單純Bi₂WO₆納米片進行改性，促進光生載流子分離，提高其光催化活性，已成為目前研究的熱點。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄，簡寫為CN)因其具有合適的禁帶寬度(約2.7eV)、較高的導帶位置(約-1.3eV)、良好的穩定性以及較低的制備成本等優點，成為構筑可見光響應型光解水催化體系的熱點材料。將g-C₃N₄低維化形成g-C₃N₄量子點(簡寫為CNQDs)，其可以展現出上轉換發光效應。利用上轉換CNQDs與BWO納米材料構建復合體系(簡寫為 CNQDs/BWO)，不僅可以利用CNQDs的上轉換作用擴展BWO的太陽能吸收范圍，而且復合后產生的異質結可以促進光生載流子分離，提高催化劑光催化性能。然而，目前關于成功合成CNQDs/BWO的方法仍鮮有報道。該制備方法中所合成CNQDs形貌良好，尺寸均勻且直徑小于10nm，呈典型的量子點結構。CNQDs負載BWO表面后，所形成復合光催化劑展現出優異的可見光催化分解四環素類抗生素的能力，且催化劑光催化性能穩定，利于重復使用。

發明內容

本發明目的是提供一種新型CNQDs量子點負載BWO納米片光催化劑的合成方法。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種g-C₃N₄量子點負載鎢酸鉍納米片光催化劑的制備方法，步驟如下：