[發明專利]一種可見光響應光催化材料及其制備與其在微污染水處理中的應用

有效

• 申請號: 202010081377.X
• 申請日: 2020-02-06
• 公開（公告）號: CN111167501B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 孫迎雪;劉晨;殷秀峰;常學明;陸松柳
• 申請（專利權）人: 北京工商大學;啟迪水務（上海）有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/30;C02F101/16;C02F101/30;C02F101/34
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 吳愛琴

1.一種可見光響應光催化材料，通過將氧化石墨烯引入碳摻雜g-C₃N₄材料實現改性制得；

所述可見光響應光催化材料通過包括如下步驟的方法制備得到：

1）以三聚氰胺、三聚氰酸和巴比妥酸以及GO溶液為前體物，向其中加入無水有機溶劑形成懸浮液；

2）對所述懸浮液進行超聲處理，攪拌；

3）將攪拌后懸浮液烘干，得到白色固體；

4）將所得白色固體煅燒，冷卻后收集固體產物，得到氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料，即可見光響應光催化材料；

步驟1）中，所述GO溶液中GO的質量濃度為5 mg/mL；

三聚氰胺、三聚氰酸和巴比妥酸以及GO溶液的配比為：2 g:1.93 g:0.07 g:4-40 mL；

步驟1）中，所述無水有機溶劑為無水乙醇；

步驟2）中，所述超聲處理的條件為：室溫下超聲2-4 h；

所述攪拌的條件為：350 r/min攪拌3 h；

步驟3）中，所述烘干的溫度為60-80^oC；

步驟4）中，所述煅燒的條件為：以1.5-15^oC/min的速率加熱至550-600^oC，保持2-4 h。

2.一種玻璃纖維毛氈負載的氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料，通過將權利要求1所述的可見光響應光催化材料，即氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料，負載于玻璃纖維毛氈上制得。

3.制備權利要求2所述的玻璃纖維毛氈負載的氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料的方法，包括如下步驟：

1）硅溶膠的制備；

2）玻璃纖維毛氈的預處理；

3）氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料漿液的制備；

4）將氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料負載于玻璃纖維毛氈：將預處理后的玻璃纖維毛氈放入氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料漿液中，采用浸泡-提拉-烘干法，得到玻璃纖維毛氈負載的氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料；

步驟3）中，氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料漿液的制備包括：將氧化石墨烯改性的碳摻雜g-C₃N₄材料粉末分散到步驟1）制備的硅溶膠與無水乙醇的混合溶液中，攪拌，即得。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：步驟1）中，所述硅溶膠的制備包括：將正硅酸乙酯加入無水乙醇中，攪拌，加入鹽酸，回流反應，冷卻至室溫，得到硅溶膠；

步驟2）中，所述玻璃纖維毛氈的預處理的操作為：將玻璃纖維毛氈裁剪，剝去表面不牢固的玻璃纖維，對其進行熱處理，取出后冷卻至室溫，密封保存待用；

所述熱處理的條件為：以2.3^oC/min的速率加熱，500^oC下煅燒2 h。