[發(fā)明專利]一種泡沫狀可見光催化材料、制備方法及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910123003.7
• 申請(qǐng)日: 2019-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN109701582B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 霍宇凝;張子平;鄒泉;李蕙帆;楊玉萍;裴文凱;丁夢(mèng)娜;李和興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J35/04;B01J37/08;B01J35/10;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

1.一種泡沫狀可見光催化材料，其特征在于：

通過(guò)原位法使C₃N₄和氧化石墨烯（GO）同時(shí)直接生長(zhǎng)在密胺樹脂泡沫（MF）泡沫上，得到泡沫狀C₃N₄/GO@MF光催化材料；所述泡沫狀C₃N₄/GO@MF光催化材料中的C₃N₄主要生長(zhǎng)在氧化石墨烯（GO）的片層結(jié)構(gòu)上，氧化石墨烯（GO）與密胺樹脂泡沫（MF）的三維骨架相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泡沫狀可見光催化材料，其特征在于：

所述泡沫狀C₃N₄/GO@MF光催化材料的碳/氮原子比為4.54，比表面積為61 m²/g，孔體積為0.26 cm³/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫狀可見光催化材料的制備方法，其特征在于，包括：

步驟1、制備前驅(qū)液：

將氧化石墨烯（GO）加入水中，超聲使氧化石墨烯（GO）均勻分散在水中，得到氧化石墨烯（GO）分散液；向所述氧化石墨烯（GO）分散液中加入尿素，攪拌使其完全溶解在所述氧化石墨烯（GO）分散液中，得到所述前驅(qū)液；

步驟2、C₃N₄/GO@MF泡沫的制備：

密胺樹脂泡沫（MF）浸沒于上述前驅(qū)液中并超聲；將吸附有前驅(qū)液的密胺樹脂泡沫（MF）置于密閉的坩堝中，并用錫箔紙包裹后放于管式爐中焙燒；自然冷卻至室溫后，分別用去離子水和無(wú)水乙醇清洗三次，真空干燥，即可得到所述泡沫狀C₃N₄/GO@MF光催化材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泡沫狀可見光催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中：

所述前驅(qū)液中氧化石墨烯（GO）的濃度為0~1.5 mg/mL；所述前驅(qū)液中氧化石墨烯（GO）的超聲時(shí)間為60 min，所述水為去離子水。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的泡沫狀可見光催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中：

所述前驅(qū)液中氧化石墨烯（GO）的濃度為0.5 mg/mL。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泡沫狀可見光催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中：

所述前驅(qū)液中尿素的濃度為0~150 mg/mL；所述前驅(qū)液中攪拌尿素時(shí)的溫度為25℃，時(shí)間為30 min。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的泡沫狀可見光催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中：

所述前驅(qū)液中尿素濃度為50 mg/mL。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的泡沫狀可見光催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中：

所述前驅(qū)液中密胺樹脂泡沫（MF）的超聲時(shí)間為30 min；所述的用錫箔紙包裹后放于管式爐中焙燒的焙燒時(shí)間為1~4 h，焙燒溫度為450~550℃，焙燒時(shí)設(shè)定的升溫速率為1~5℃/min，焙燒環(huán)境為氬氣氛圍；所述的真空干燥時(shí)間為10 h，干燥溫度為55℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的泡沫狀可見光催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中：

所述的焙燒時(shí)間為4 h，所述焙燒溫度為500℃，所述焙燒時(shí)設(shè)定的升溫速率為2.5℃/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泡沫狀可見光催化材料的用途，其特征在于：

所述泡沫狀C₃N₄/GO@MF光催化劑材料在可見光波段具有光催化活性，可應(yīng)用于光催化降解有機(jī)污染物。