一种具有光催化性能的新型多孔g-C3N4的制备方法与应用

文档序号:57720 发布日期:2021-10-01 浏览:26次 >En<

阅读说明:本技术 一种具有光催化性能的新型多孔g-C3N4的制备方法与应用 (Preparation method and application of novel porous g-C3N4 with photocatalytic performance ) 是由 陈哲 刘飞 陈�峰 刘风磊 张宏庆 于 2021-07-23 设计创作,主要内容包括:本发明适用于光催化技术领域,提供了具有光催化性能的多孔g-C3N4催化剂及其制备方法和应用。具有光催化性能的多孔g-C3N4催化剂的制备方法,包括以下步骤:将尿素、L-谷氨酰胺,缓缓加入去离子水中,经超声处理使用液氮将其迅速冷冻,在真空干燥机中进行冷冻干燥,之后置于马弗炉中进行煅烧处理,最后进行洗涤、离心、干燥处理得到具有光催化性能的多孔g-C3N4催化剂。本发明的多孔g-C3N4催化剂具有结构稳定、分散性强、孔状密集、吸附能力强的特点,有利于电子的顺利传输;本发明的制备方法简单、成本低廉,所制备的多孔g-C3N4催化剂在可见光照下,具备优异的光催化分解水产氢的性能,产氢性能高达625μmolg-1h-1,还能够有效降解盐酸四环素(TCH)、左氧氟沙星(LEV)等抗生素。(The invention is applicable to the technical field of photocatalysis, and provides a porous g-C3N4 catalyst with photocatalytic performance, and a preparation method and application thereof. The preparation method of the porous g-C3N4 catalyst with photocatalytic performance comprises the following steps: slowly adding urea and L-glutamine into deionized water, carrying out ultrasonic treatment, rapidly freezing by using liquid nitrogen, carrying out freeze drying in a vacuum drying machine, then placing in a muffle furnace for calcination treatment, and finally carrying out washing, centrifugation and drying treatment to obtain the porous g-C3N4 catalyst with photocatalytic performance. The porous g-C3N4 catalyst has the characteristics of stable structure, strong dispersibility, dense pore shape and strong adsorption capacity, and is favorable for smooth transmission of electrons; the preparation method is simple and low in cost, and the prepared porous g-C3N4 catalyst has excellent performance of photocatalytic water decomposition hydrogen production under visible light, the hydrogen production performance is up to 625 mu molg-1h-1, and antibiotics such as tetracycline hydrochloride (TCH), Levofloxacin (LEV) and the like can be effectively degraded.)

一种具有光催化性能的新型多孔g-C3N4的制备方法与应用

技术领域

本发明属于光催化

技术领域

,尤其是涉及具有光催化性能的新型多孔g-C3N4催化剂的制备与应用。

背景技术

水体抗生素污染已经严重威胁人类公共卫生安全的环境问题。抗生素广泛应用农业和预防抗生素水产养殖。目前,有机污染物由于其毒性和抗降解性引起的环境污染问题日益严重,受到了公众的广泛关注。

光催化技术是20世纪70年代诞生的基础纳米技术,典型的天然光催化剂就是我们常见的额叶绿素,在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成氧气和碳水化合物。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术,用于环境净化、自清洁材料、先进新能源等多个前沿领域。

二氧化钛因其氧化能力强、化学性质稳定并且无毒无害,成为了世界上最受欢迎的纳米光催化材料,1972年,Fujishima和Honda在n-型半导体TiO2电极上发现了光催化裂解水反应,在nature上发表了“Electrochemical photolysis of water at asemiconductor electrode”,从而揭开了多相光催化新时代的序幕。1977年,Yokotat等发现在光照条件下,TiO2对丙烯环氧化具有光催化活性,从而拓宽了光催化的应用范围,为有机物氧化反应提供了一条新的思路。然而,TiO2由于其固有的宽带隙,只能吸收紫外光,并具有由于光激发电子与空穴高复合,导致量子效率低。这两个其缺点极大地限制了其在实际中的大规模应用,因此,开发一种新型光催化剂迫在眉睫。

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