[發明專利]一種光-芬頓催化劑及其制備方法和在水處理中的應用

在審

• 申請號: 202010528140.1
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111659440A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 趙輝;田成;梅劍;楊士建
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/72;C02F1/30;C02F103/34;C02F101/38;C02F101/34
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

1.一種制備光-芬頓催化劑g-C₃N₄/Fe₂O₃的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)取氮化碳前驅體進行兩段式煅燒，得到g-C₃N₄納米片；

(2)將g-C₃N₄納米片加入到溶劑中，超聲分散，向分散液中依次加入硝酸鐵和碳酸氫銨，攪拌、分離、洗滌并干燥所得產物，再將干燥產物以1.0～5.0℃min^-1的速率加熱至300～400℃，保溫2～4h，得到g-C₃N₄/Fe₂O₃。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述氮化碳前驅體為尿素、三聚氰胺、硫脲、二氰二胺中的任意一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中所述兩段式煅燒的方法如下：第一段煅燒：取氮化碳前驅體加蓋進行煅燒，以1.0～5.0℃min^-1的速率加熱至550℃，保溫2～4h；第二段煅燒：將第一段煅燒所得產物重新進行煅燒，煅燒過程中不加蓋，以1.0～5.0℃min^-1的速率加熱至500℃，保溫2～4h，得到g-C₃N₄納米片。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中所述溶劑為乙醇溶液。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)溶劑中g-C₃N₄的濃度為1.0～10.0g/L。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述分散液中硝酸鐵的濃度為1.0～10.0mol/L，碳酸氫銨的濃度為3.0～30.0mol/L。

7.根據權利要求1～6任一項所述的方法制得的光-芬頓催化劑g-C₃N₄/Fe₂O₃。

8.權利要求7所述的光-芬頓催化劑g-C₃N₄/Fe₂O₃在降解水中有機污染物中的應用。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于，所述應用的方法如下：

(1)將光-芬頓催化劑g-C₃N₄/Fe₂O₃加入到有機污染物的水溶液中，控制反應溫度為5～40℃，持續攪拌以達到吸附平衡；

(2)向吸附平衡體系中添加過氧化氫，并打開氙燈激發λ420nm的可見光，每隔一段時間取出反應液，濾去催化劑，利用比色法測定濾液中有機污染物的濃度，根據濃度變化，確定有機污染物的降解效率。

10.根據權利要求9所述的應用，其特征在于，步驟(2)中所述過氧化氫的加入量為20～70mmol L^-1。