[發明專利]制備處理難降解廢水的半導體耦合復合光催化劑的方法

在審

• 申請號: 202110822107.4
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113559906A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 儲海蓉;江一欣;彭澤雷;周呈
• 申請（專利權）人: 南京工大環境科技南通有限公司
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J31/06;B01J35/00;B01J37/08;C02F1/30
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種制備處理難降解廢水的半導體耦合復合光催化劑的方法，半導體耦合復合光催化劑為PPy/Ag/g?C₃N₄，制備方法包括如下步驟：（1）納米層狀g?C₃N₄的制備；（2）Ag/g?C₃N₄的制備；（3）半導體耦合復合光催化劑PPy/Ag/g?C₃N₄的制備。本發明的優點在于通過尿素一步煅燒完成對納米層狀g?C₃N₄的制備，具有更高的比表面積，提高整體的光催化活性，后續通過十二烷基苯磺酸鈉與三氯化鐵實現ppy的引入，制備方法簡單，原材料成本低，且后續得到的成品純度高。

技術領域

本發明涉及光催化劑技術領域，特別涉及一種制備處理難降解廢水的半導體耦合復合光催化劑的方法。

背景技術

染料廢水主要包括染料生產廢水和印染工業廢水。目前,染料主要是以芳烴和雜環化合物為母體,并帶有顯色基團和助色基團。染料的結構日趨復雜,性質越來越穩定,使得染料廢水的處理更加困難。染料廢水具有組分復雜、色度高、水質及水量變化大、難降解物質多等特點。印染廢水污染極為嚴重,其排放量約占工業廢水總排放量的1/10。因此印染廢水的綜合治理已成為一個迫切需要解決的問題。其中，甲基橙是印染廢水中的一種常見污染物，隨著水環境污染問題的日益突出,水中甲基橙有機污染物的降解問題成為環境化學研究的重點。所以合理處理廢水中的甲基橙是比較重要的一個環節。目前，光催化技術已廣泛應用研究于環境中的廢水處理的技術。人們對半導體及復合半導體進行改性來處理環境污染取得很好的效果，特別是解決了僅局限于紫外光區的光降解活性，使其在可見光下能夠有效的處理生活中的廢水、廢氣等污染物。

現有的一種半導體耦合復合光催化劑PPy/Ag/g-C₃N₄由貴金屬、半導體、導電高分子相結合而成，PPy作為有機半導體和Ag導電性等自身優點與氮化碳形成了一個電子-空穴快速分離體系，達到了協同光催化降解的效果，也增強了光的吸收和利用，促進了體系的光催化降解能力，現有的PPy/Ag/g-C₃N₄制備方法比較復雜，雜質比較多且成本高，得到高純度的樣品很難。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備處理難降解廢水的半導體耦合復合光催化劑的方法，簡單有效減低成本，且純度更高。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種制備處理難降解廢水的半導體耦合復合光催化劑的方法，其特征在于，所述半導體耦合復合光催化劑為PPy/Ag/g-C₃N₄，制備方法包括如下步驟：

（1）納米層狀g-C₃N₄的制備：稱取尿素進行研磨處理，將研磨完成后的尿素置于氧化鋁坩堝中進行煅燒，保溫反應一段時間后，反應結束，氧化鋁坩堝自然冷卻至室溫，并將煅燒完成后的塊狀產物置于無水乙醇中超聲分散，之后再進行離心分離后干燥制得納米層狀g-C₃N₄；

（2）Ag/g-C₃N₄的制備：取（1）中制得的納米層狀g-C₃N₄加入有機溶劑后攪拌超聲分散，取AgNO₃采用相同有機溶劑配為AgNO₃溶液，再取AgNO₃溶液逐滴滴加進入含納米層狀g-C₃N₄的分散液中，室溫下進行攪拌，再將上述混合溶液倒入至反應釜中進行反應，反應完成后冷卻至室溫，取反應所得產物采用去離子水和無水乙醇洗滌數次后冷凍干燥，得到產物Ag/g-C₃N₄；