[發(fā)明專利]一種鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010192166.3
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN111453804B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊艷玲;冀思揚(yáng);李星;周志偉;樊曉燕;于瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/24
• 分類號(hào): B01J27/24;B01J20/20;B01J20/30;C02F1/28;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）取尿素和六水合氯化鐵溶解于無水乙醇中并進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁谒≈姓舭l(fā)后得到初級(jí)復(fù)合物；將初級(jí)復(fù)合物在馬弗爐中以一定的溫度進(jìn)行一次煅燒，自然冷卻至室溫后研磨至均勻粉末狀，再用乙醇清洗1-3次、水清洗1-3次，清洗后得到鐵摻雜類石墨相氮化碳復(fù)合物；將鐵摻雜類石墨相氮化碳復(fù)合物置于管式爐中，在氬氣氣氛下以一定溫度進(jìn)行二次煅燒熱剝離處理，自然冷卻研磨后得到鐵摻雜類石墨相氮化碳納米復(fù)合物；

（2）取適量石墨烯和無水乙醇加入燒杯中，以400W功率的超聲波分散1-3 h，制得石墨烯的乙醇懸浮液；將鐵摻雜類石墨相氮化碳納米復(fù)合物加入到石墨烯乙醇懸濁液中，在反應(yīng)釜中一定溫度下進(jìn)行水熱反應(yīng)，然后進(jìn)行離心分離與洗滌，在80～100℃下烘干，即可得到鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料；

步驟（1）所述一次煅燒溫度為550 ℃±50 ℃，升溫速率2-10 ℃/min，保持溫度時(shí)間2-6 h；所述二次煅燒熱剝離溫度為500±20 ℃、升溫速率為5-15 ℃/min、溫度保持時(shí)間為1-4 h；步驟（2）所述水熱反應(yīng)的時(shí)間為4-8 h、溫度為100 ℃±50 ℃。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）所得鐵摻雜類石墨相氮化碳納米復(fù)合物中鐵的質(zhì)量百分含量為1-15%，根據(jù)鐵的含量調(diào)節(jié)尿素和六水合氯化鐵的用量關(guān)系。

3.按照權(quán)利要求1所述的一種鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，石墨烯與鐵摻雜類石墨相氮化碳納米復(fù)合物的質(zhì)量比為1：8.5-12。

4.按照權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法制備得到的一種鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料。

5.按照權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的方法制備得到的一種鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料的應(yīng)用，所得鐵摻雜類石墨相氮化碳/石墨烯多功能納米復(fù)合材料作為催化劑用于處理有機(jī)廢水。

6.按照權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，具體包括如下方法，將所述復(fù)合材料催化劑加入到含有有機(jī)污染物的溶液中，先暗吸附以達(dá)到吸附平衡，然后打開氙燈光源為300W氙燈，用420nm濾光片濾掉紫外光，加入H₂O₂水進(jìn)行降解反應(yīng)。