污水处理用石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 污水处理用石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用 (Graphite phase carbon nitride photocatalyst for sewage treatment and preparation method and application thereof ) 是由 朱龙海 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用,该光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳,所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳的形貌为空心管状或实心棒状,空心管状和实心棒状的直径均为1μm～10μm。本发明的石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳,可实现针对性的形貌调控,改善g-C-(3)N-(4)比表面积小、光生载流子复合严重等缺点,相对于传统g-C-(3)N-(4)催化剂,本发明的石墨相氮化碳光催化剂在可见光照射下分解三乙醇胺的活性提高最高可到11.5倍,具有高的光催化降解醇胺类有机污染物的特性。(The invention discloses a graphite phase carbon nitride photocatalyst for sewage treatment and a preparation method and application thereof, wherein the photocatalyst comprises ethylene diamine tetraacetic acid modified graphite phase carbon nitride, the morphology of the ethylene diamine tetraacetic acid modified graphite phase carbon nitride is hollow tubular or solid rod-shaped, and the diameters of the hollow tubular and the solid rod-shaped are both 1-10 mu m. The graphite-phase carbon nitride photocatalyst comprises ethylene diamine tetraacetic acid modified graphite-phase carbon nitride, and can realize pertinenceThe shape of the product is regulated and controlled, and g-C is improved 3 N 4 Small specific surface area, serious photon-generated carrier recombination and the like, compared with the traditional g-C 3 N 4 The activity of the graphite-phase carbon nitride photocatalyst for decomposing triethanolamine under the irradiation of visible light is improved by 11.5 times at most, and the catalyst has the characteristic of high photocatalytic degradation of organic pollutants of alcamines.)
技术领域
本发明属于有机污染处理技术领域，具体涉及污水处理用石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
乙醇胺类化合物是一种用途广泛的化工原料，用作表面活性剂，纺织品、化妆品的增湿机，树脂、橡胶的分散剂等，在现代工业生产中的用途十分广泛。目前对类似含醇胺类有机污染物的废水大多采用生化处理，以及化学预处理与生化结合的方法。而将醇胺废水作为“牺牲剂”用于光催化反应，与光催化剂产生的空穴反应降解，并且协同产生氢气，是一种较为经济和有效的处理醇胺废水的方法。
类石墨相氮化碳(g-C3N4)是一种新型有机光催化剂。该种催化剂具有成本低廉、合成工艺简便、带隙较窄(Eg＝2.70eV，可对可见光响应)、化学稳定性强、易于改性等特点，被视为一种十分有前景的光催化剂。尽管如此，仍有很多缺点限制了它的光催化反应活性，更是制约了其更广泛的应用，如，光生电子和空穴容易复合、比表面积较小等。因此，针对这些缺点，科研工作者提出了一系列的改性方案，如形貌调控、掺杂改性、共聚改性等，用以改善g-C3N4的光催化性能。
现有的改性方法与工艺中，比如中国专利CN105478153A，名称为“一种CeV04/Ag/g-C3N4复合光催化剂及其制备方法”，该专利的技术特点在于将g-C3N4粉末与CeV04分别溶于乙醇中，超声分散均匀后混合，然后加入AgNO3溶液，混合均匀，加热蒸发，烘干研磨得到CeV04/Ag/g-C3N4复合光催化剂，该方法具有合成工艺简单的优点，且原料要求低，但缺少形貌调控，应用范围有限。再如中国专利CN109046422A，名称为“一种片层状类石墨相氮化碳g-C3N4材料及其制备方法”，该专利制备出的g-C3N4具有片层状结构，流程简单，原料来源广泛，产品易于制备，重复性好，但缺少对电子结构的调控，应用范围依然有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供污水处理用石墨相氮化碳光催化剂及其制备方法和应用。本发明的石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，可实现针对性的形貌调控，改善g-C3N4比表面积小、光生载流子复合严重等缺点，相对于传统g-C3N4催化剂，本发明的石墨相氮化碳光催化剂在可见光照射下分解三乙醇胺的活性提高最高可到11.5倍，具有高的光催化降解醇胺类有机污染物的特性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，其特征在于，包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳。
上述的污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，其特征在于，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳的形貌为空心管状或实心棒状，空心管状和实心棒状的直径均为1μm～10μm。
此外，本发明还提供一种制备上述的污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，其特征在于，原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸，所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的0.2倍～20倍。
上述的方法，其特征在于，所述类石墨相氮化碳前驱体为三聚氰胺、双氰胺或尿素。
上述的方法，其特征在于，具体包括：
步骤一、向装有类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入去离子水，搅拌使均匀混合；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于100℃～200℃烘箱中进行1h～20h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤，将沉淀物洗涤离心3次；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于40℃～100℃烘箱中干燥处理6h～24h，得到光催化剂前体；
步骤五、空气气氛中，将步骤四所述光催化剂前体以2℃/min～10℃/min的升温速率升至500℃～550℃保温焙烧2h～4h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
上述的方法，其特征在于，步骤三中所述冷却为于25℃空气流中冷却，或者为于25℃水浴条件下冷却。
上述的方法，其特征在于，步骤三中所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后离心，滤除上清液。
更进一步的，此发明还提供一种应用上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂催化处理含醇胺类污染物的方法。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明的石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，可实现针对性的形貌调控，改善g-C3N4比表面积小、光生载流子复合严重等缺点，相对于传统g-C3N4催化剂，本发明的石墨相氮化碳光催化剂在可见光照射下分解三乙醇胺的活性提高最高可到11.5倍，具有高的光催化降解醇胺类有机污染物的特性。
2、作为优选，本发明的乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为空心管状或实心棒状，具有更低的光生载流子复合率，更高效的电子传输效率。
3、本发明制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法中，原料包括三聚氰胺、双氰胺或尿素等类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸，方法包括水热处理以及在水热处理过程中引入螯合剂乙二胺四乙酸，通过控制水热反应温度为100℃～200℃时间为1h～20h，且冷却至温度≤25℃，利用乙二胺四乙酸螯合作用，实现对光催化剂形貌控制，制备得到具有高光催化活性的光催化剂。
4、本发明的制备方法包括在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以2℃/min～10℃/min的升温速率升至500℃～550℃保温焙烧2h～4h，实现对催化剂元素比例、所带基团、结晶度、能带位置、禁带宽度、微观形貌、比表面积和孔特性等调控，实现更低的光生载流子复合率，更高效的电子传输效率。
5、作为优选，本发明的制备方法中，冷却为于25℃空气流中冷却，或者为于25℃水浴条件下冷却，制备得到具有空心管状或实心棒状特殊结构的改性石墨相氮化碳，赋予改性后性能。
下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
说明书附图
图1为实施例1制备方法流程示意图。
图2为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的XRD谱图。
图3为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的SEM图。
图4为实施例1石墨相氮化碳光催化剂的TEM图。
图5为实施例1和对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的稳态和瞬态PL谱图。
图6为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的光电流密度曲线。
图7为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂在可见光照射下分解三乙醇胺的活性对比图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为空心管状，所述空心管状的直径为1μm～10μm。
如图1所示，本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的0.2倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为三聚氰胺。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和1g乙二胺四乙酸的容积为100mL的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于180℃烘箱中进行20h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃空气流中冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于60℃烘箱中干燥处理24h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以5℃/min的升温速率升至520℃保温焙烧4h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，以MEH-10命名。
实施例2
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为实心棒状，所述实心棒状的直径为1μm～10μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的2倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为三聚氰胺。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和10g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于180℃烘箱中进行20h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃空气流中冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于60℃烘箱中干燥处理24h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以5℃/min的升温速率升至520℃保温焙烧4h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，以MEH-100命名。
实施例3
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为实心棒状，所述实心棒状的直径为1μm～10μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的20倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为三聚氰胺。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和100g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于100℃烘箱中进行18h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃水浴条件下冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于100℃烘箱中干燥处理10h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以2℃/min的升温速率升至500℃保温焙烧2h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
实施例4
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为空心管状，所述空心管状的直径为1μm～10μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的0.2倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为双氰胺。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和1g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于100℃烘箱中进行20h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃水浴条件下冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于40℃烘箱中干燥处理20h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以2℃/min的升温速率升至500℃保温焙烧2h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
实施例5
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为实心棒状，所述实心棒状的直径为1μm～10μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的2倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为双氰胺。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和10g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于150℃烘箱中进行12h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃水浴条件下冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于100℃烘箱中干燥处理6h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以5℃/min的升温速率升至520℃保温焙烧3h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
实施例6
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为实心棒状，所述实心棒状的直径为1μm～10μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的20倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为双氰胺。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和100g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于200℃烘箱中进行1h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃水浴条件下冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于60℃烘箱中干燥处理24h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以10℃/min的升温速率升至550℃保温焙烧4h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
实施例7
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为空心管状，所述空心管状的直径为1μm～10μm。
所述空心管状的空心管直径为1μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的10倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为尿素。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和50g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于200℃烘箱中进行1h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃空气流中冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于100℃烘箱中干燥处理6h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以10℃/min的升温速率升至550℃保温焙烧3h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
实施例8
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为实心棒状，所述实心棒状的直径为1μm～10μm。
所述空心管状的空心管直径为1μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的0.2倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为尿素。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和1g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于100℃烘箱中进行20h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃空气流中冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于40℃烘箱中干燥处理10h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以2℃/min的升温速率升至500℃保温焙烧4h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
实施例9
本实施例提供一种污水处理用石墨相氮化碳光催化剂，所述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂包括乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳，所述乙二胺四乙酸改性石墨相氮化碳为实心棒状，所述实心棒状的直径为1μm～10μm。
所述空心管状的空心管直径为1μm。
本实施例还提供一种制备上述污水处理用石墨相氮化碳光催化剂的方法，所述方法的原料包括类石墨相氮化碳前驱体和乙二胺四乙酸；所述乙二胺四乙酸的质量为类石墨相氮化碳前驱体质量的20倍。
所述类石墨相氮化碳前驱体为尿素。
所述方法包括：
步骤一、向装有5g类石墨相氮化碳前驱体和100g乙二胺四乙酸的水热釜内衬中加入30mL去离子水，搅拌使均匀混合；所述搅拌的时间可以为30min；
步骤二、将步骤一装有混合后体系的水热釜内衬放入不锈钢外壳中，密封，于150℃烘箱中进行10h的水热反应；
步骤三、将步骤二水热反应后体系冷却至温度≤25℃，将冷却后体系离心，过滤除去上清液，将沉淀物洗涤离心3次；所述冷却为于25℃空气流中冷却；所述洗涤离心包括将截留物用去离子水清洗，然后在5000r/min速率下离心，滤除上清液；
步骤四、将步骤三洗涤离心后固相置于60℃烘箱中干燥处理24h，得到光催化剂前体；
步骤五、在空气气氛下，将步骤四所述光催化剂前体以5℃/min的升温速率升至520℃保温焙烧2h，研磨，得到污水处理用石墨相氮化碳光催化剂。
对比例1
本对比例提供一种制备石墨相氮化碳光催化剂的方法，具体包括：
称取5g粉末态三聚氰胺置于20mL坩埚中，将装有三聚氰胺的坩埚加盖置于空气气氛下，以5℃/min的升温速度升至520℃，保温反应4小时，研磨，得到石墨相氮化碳光催化剂，命名为ME-0。
性能评价；
图2为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的XRD谱图。根据图2，三样品的衍射图谱都具有对应于石墨相氮化碳g-C3N4(100)晶面与(002)晶面的特征衍射峰，且实施例对应样品特征峰的位置并没有发生明显的移动，这表明在水热过程中加入乙二胺四乙酸并不会引起最终得到的g-C3N4晶体结构的变化。
图3为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的SEM图，图4为实施例1石墨相氮化碳光催化剂的TEM图。根据图3，对比例1中样品呈现比表面积较小的大块状，结合图3和图4可见实施例1中对应样品均为直径约1μm的空心管状结构且该空心管状的管壁为疏松多孔的结构，实施例2对应样品为直径约10μm的疏松多孔的实心棒状结构。
图5为实施例1和对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的稳态和瞬态PL谱图(光致发光光谱)，从稳态PL谱图(a)可以看出，对比例1的纯g-C3N4具有很强的PL特征峰，而实施例1特征峰强度明显减弱，说明形貌的改变有效抑制了光生载流子的复合，电子结构得到有效的调控。从瞬态PL谱图(b)可以看出，实施例1的石墨相氮化碳光催化剂载流子寿命变短，说明电子能快速转移表面复合，改性促进了光生载流子的分离，也表明电子结构得到有效的调控。
图6为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂的光电流密度曲线，可以看到实施例对应石墨相氮化碳光催化剂的光电流密度明显提高。
图7为实施例1～2与对比例1的石墨相氮化碳光催化剂在可见光照射下分解三乙醇胺的活性对比图。活性测试过程包括：称取20mg催化剂分散在160mL 10％三乙醇胺溶液中，加入助催化剂3％wtPt，光照前氩气吹扫30min排除氧气，氙灯加装420nm截止滤光片，整个反应体系用35℃循环水控温。可以看出，在实施例1～2的石墨相氮化碳光催化剂作用下，光催化分解三乙醇胺活性得到明显提升，其中相较于对比例1的纯g-C3N4(ME-0)，实施例2的MEH-100活性提高了11.5倍，其可能由于：在水热过程中的加入乙二胺四乙酸改变了样品的形貌，生成的疏松多孔的结构具有更高的比表面积，抑制光生载流子的复合，促进其分离与传输，最终提高光催化活性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。