阅读说明：本技术 一种功能化凹凸棒石负载NiO-g-C3N4的光催化-吸附剂和制法 (Functional attapulgite loaded NiO-g-C3N4The photocatalytic-adsorbent and the preparation method ) 是由 陈东丽 程芳 程丽丽 于 2021-01-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及污水处理技术领域,且公开了一种功能化凹凸棒石负载NiO-g-C-3N-4的光催化-吸附剂,在凹凸棒石表面引入丰富的巯基官能团,巯基-SH容易发生电离,失去质子氢,形成-S～-阴离子,与阳离子染料甲基橙具有良好的静电作用,g-C-3N-4纳米片表面生成中空多孔形貌的NiO,两者之间形成异质结结构,通过异质结载流子传输机制,促进了光生电子和空穴的分离,减少了重组的现象,对甲基橙具有良好的光催化降解活性,通过水热法进行复合,得到光催化-吸附复合材料,先通过凹凸棒石修饰的巯基将甲基橙进行静电吸引,吸附到复合材料表面,进一步再被凹凸棒石表面负载的NiO-g-C-3N-4异质结光催化剂降解。(The invention relates to the technical field of sewage treatment and discloses a functional attapulgite loaded NiO-g-C 3 N 4 The photocatalyst-adsorbent introduces abundant sulfydryl functional groups on the surface of attapulgite, and sulfydryl-SH is easy to ionize and lose proton hydrogen to form-S ‑ Anion, has good electrostatic effect with cationic dye methyl orange, g-C 3 N 4 NiO with a hollow porous shape is generated on the surface of the nano sheet, a heterojunction structure is formed between the NiO and the nano sheet, the separation of photo-generated electrons and holes is promoted through a heterojunction carrier transmission mechanism, the recombination phenomenon is reduced, and the nano-sheet has good photocatalysis effect on methyl orangeDegrading activity, compounding by a hydrothermal method to obtain a photocatalytic-adsorption composite material, firstly performing electrostatic attraction on methyl orange by using attapulgite-modified sulfydryl, adsorbing the methyl orange onto the surface of the composite material, and further loading NiO-g-C on the surface of the attapulgite 3 N 4 The heterojunction photocatalyst degrades.)

具体实施方式

为实现上述目的，本发明提供如下具体实施方式和实施例：一种功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂制法为以下步骤：

(1)以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和硫氰化钾作为原料，得到环硫硅烷偶联剂，分子式为C₉H₂₀O₄SSi。

(2)使用盐酸溶液对凹凸棒石进行预处理，得到活化凹凸棒石，然后置于甲苯溶剂中，加入环硫硅烷偶联剂，与活化凹凸棒石的质量比为80-150:100，超声分散均匀后，在40-60℃中进行改性处理5-10h，离心分离除去溶剂，依次使用蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到环硫化凹凸棒石。

(3)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:120-200的环硫化凹凸棒石和硫氢化钠，超声分散均匀后在20-35℃，进行开环反应12-24h，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤产物，得到巯基功能化凹凸棒石。

(4)向蒸馏水溶剂中加质量比为100:180-260:320-460的g-C₃N₄纳米片、NiCl₂和葡萄糖，分散均匀后滴加氢氧化钠，调节溶液pH至8-9，将溶液倒入水热反应釜中，在170-190℃中，进行水热反应3-6h，过滤溶剂，蒸馏水洗涤至中性，将混合产物置于电阻炉中进行退火处理，得到NiO中空微球负载g-C₃N₄。

(5)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:30-80的巯基功能化凹凸棒石和NiO中空微球负载g-C₃N₄，分散均匀后将溶液倒入水热反应釜中，在100-130℃中进行水热反应2-6h，过滤溶剂并干燥，得到功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂。

实施例1

(1)以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和硫氰化钾作为原料，得到环硫硅烷偶联剂，分子式为C₉H₂₀O₄SSi。

(2)使用盐酸溶液对凹凸棒石进行预处理，得到活化凹凸棒石，然后置于甲苯溶剂中，加入环硫硅烷偶联剂，与活化凹凸棒石的质量比为80:100，超声分散均匀后，在40℃中进行改性处理5h，离心分离除去溶剂，依次使用蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到环硫化凹凸棒石。

(3)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:120的环硫化凹凸棒石和硫氢化钠，超声分散均匀后在20℃，进行开环反应12h，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤产物，得到巯基功能化凹凸棒石。

(4)向蒸馏水溶剂中加质量比为100:180:320的g-C₃N₄纳米片、NiCl₂和葡萄糖，分散均匀后滴加氢氧化钠，调节溶液pH至8，将溶液倒入水热反应釜中，在170℃中，进行水热反应3h，过滤溶剂，蒸馏水洗涤至中性，将混合产物置于电阻炉中进行退火处理，得到NiO中空微球负载g-C₃N₄。

(5)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:30的巯基功能化凹凸棒石和NiO中空微球负载g-C₃N₄，分散均匀后将溶液倒入水热反应釜中，在100℃中进行水热反应2h，过滤溶剂并干燥，得到功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂。

实施例2

(1)以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和硫氰化钾作为原料，得到环硫硅烷偶联剂，分子式为C₉H₂₀O₄SSi。

(2)使用盐酸溶液对凹凸棒石进行预处理，得到活化凹凸棒石，然后置于甲苯溶剂中，加入环硫硅烷偶联剂，与活化凹凸棒石的质量比为1:1，超声分散均匀后，在50℃中进行改性处理8h，离心分离除去溶剂，依次使用蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到环硫化凹凸棒石。

(3)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:150的环硫化凹凸棒石和硫氢化钠，超声分散均匀后在25℃，进行开环反应18h，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤产物，得到巯基功能化凹凸棒石。

(4)向蒸馏水溶剂中加质量比为100:200:360的g-C₃N₄纳米片、NiCl₂和葡萄糖，分散均匀后滴加氢氧化钠，调节溶液pH至9，将溶液倒入水热反应釜中，在180℃中，进行水热反应4h，过滤溶剂，蒸馏水洗涤至中性，将混合产物置于电阻炉中进行退火处理，得到NiO中空微球负载g-C₃N₄。

(5)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:45的巯基功能化凹凸棒石和NiO中空微球负载g-C₃N₄，分散均匀后将溶液倒入水热反应釜中，在120℃中进行水热反应4h，过滤溶剂并干燥，得到功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂。

实施例3

(1)以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和硫氰化钾作为原料，得到环硫硅烷偶联剂，分子式为C₉H₂₀O₄SSi。

(2)使用盐酸溶液对凹凸棒石进行预处理，得到活化凹凸棒石，然后置于甲苯溶剂中，加入环硫硅烷偶联剂，与活化凹凸棒石的质量比为120:100，超声分散均匀后，在50℃中进行改性处理8h，离心分离除去溶剂，依次使用蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到环硫化凹凸棒石。

(3)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:170的环硫化凹凸棒石和硫氢化钠，超声分散均匀后在30℃，进行开环反应18h，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤产物，得到巯基功能化凹凸棒石。

(4)向蒸馏水溶剂中加质量比为100:230:410的g-C₃N₄纳米片、NiCl₂和葡萄糖，分散均匀后滴加氢氧化钠，调节溶液pH至8.5，将溶液倒入水热反应釜中，在180℃中，进行水热反应4h，过滤溶剂，蒸馏水洗涤至中性，将混合产物置于电阻炉中进行退火处理，得到NiO中空微球负载g-C₃N₄。

(5)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:60的巯基功能化凹凸棒石和NiO中空微球负载g-C₃N₄，分散均匀后将溶液倒入水热反应釜中，在120℃中进行水热反应4h，过滤溶剂并干燥，得到功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂。

实施例4

(1)以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和硫氰化钾作为原料，得到环硫硅烷偶联剂，分子式为C₉H₂₀O₄SSi。

(2)使用盐酸溶液对凹凸棒石进行预处理，得到活化凹凸棒石，然后置于甲苯溶剂中，加入环硫硅烷偶联剂，与活化凹凸棒石的质量比为150:100，超声分散均匀后，在60℃中进行改性处理10h，离心分离除去溶剂，依次使用蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到环硫化凹凸棒石。

(3)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:200的环硫化凹凸棒石和硫氢化钠，超声分散均匀后在35℃，进行开环反应24h，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤产物，得到巯基功能化凹凸棒石。

(4)向蒸馏水溶剂中加质量比为100:260:460的g-C₃N₄纳米片、NiCl₂和葡萄糖，分散均匀后滴加氢氧化钠，调节溶液pH至9，将溶液倒入水热反应釜中，在190℃中，进行水热反应6h，过滤溶剂，蒸馏水洗涤至中性，将混合产物置于电阻炉中进行退火处理，得到NiO中空微球负载g-C₃N₄。

(5)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:80的巯基功能化凹凸棒石和NiO中空微球负载g-C₃N₄，分散均匀后将溶液倒入水热反应釜中，在130℃中进行水热反应6h，过滤溶剂并干燥，得到功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂。

对比例1

(1)以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和硫氰化钾作为原料，得到环硫硅烷偶联剂，分子式为C₉H₂₀O₄SSi。

(2)使用盐酸溶液对凹凸棒石进行预处理，得到活化凹凸棒石，然后置于甲苯溶剂中，加入环硫硅烷偶联剂，与活化凹凸棒石的质量比为60:100，超声分散均匀后，在50℃中进行改性处理5h，离心分离除去溶剂，依次使用蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到环硫化凹凸棒石。

(3)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:90的环硫化凹凸棒石和硫氢化钠，超声分散均匀后在20℃，进行开环反应24h，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤产物，得到巯基功能化凹凸棒石。

(4)向蒸馏水溶剂中加质量比为100:150:280的g-C₃N₄纳米片、NiCl₂和葡萄糖，分散均匀后滴加氢氧化钠，调节溶液pH至9，将溶液倒入水热反应釜中，在180℃中，进行水热反应4h，过滤溶剂，蒸馏水洗涤至中性，将混合产物置于电阻炉中进行退火处理，得到NiO中空微球负载g-C₃N₄。

(5)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:15的巯基功能化凹凸棒石和NiO中空微球负载g-C₃N₄，分散均匀后将溶液倒入水热反应釜中，在120℃中进行水热反应4h，过滤溶剂并干燥，得到功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂。

对比例2

(1)以3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷和硫氰化钾作为原料，得到环硫硅烷偶联剂，分子式为C₉H₂₀O₄SSi。

(2)使用盐酸溶液对凹凸棒石进行预处理，得到活化凹凸棒石，然后置于甲苯溶剂中，加入环硫硅烷偶联剂，与活化凹凸棒石的质量比为180:100，超声分散均匀后，在50℃中进行改性处理8h，离心分离除去溶剂，依次使用蒸馏水和乙醇洗涤产物，得到环硫化凹凸棒石。

(3)向蒸馏水溶剂中加入质量比为100:230的环硫化凹凸棒石和硫氢化钠，超声分散均匀后在30℃，进行开环反应18h，离心分离除去溶剂，使用蒸馏水洗涤产物，得到巯基功能化凹凸棒石。

(4)向蒸馏水溶剂中加质量比为100:290:500的g-C₃N₄纳米片、NiCl₂和葡萄糖，分散均匀后滴加氢氧化钠，调节溶液pH至9，将溶液倒入水热反应釜中，在180℃中，进行水热反应6h，过滤溶剂，蒸馏水洗涤至中性，将混合产物置于电阻炉中进行退火处理，得到NiO中空微球负载g-C₃N₄。

(5)向蒸馏水溶剂中加入质量比为1:1的巯基功能化凹凸棒石和NiO中空微球负载g-C₃N₄，分散均匀后将溶液倒入水热反应釜中，在130℃中进行水热反应2h，过滤溶剂并干燥，得到功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂。

向500mL蒸馏水中25mg甲基橙，搅拌溶解后加入500mg的功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂，通过200W的氙灯下照射3h，取上层液体，通过754N紫外可见分光光度计测试甲基橙的浓度，计算降解率。

向500mL蒸馏水中25mg甲基橙，搅拌溶解后加入500mg的功能化凹凸棒石负载NiO-g-C₃N₄的光催化-吸附剂，在黑暗下搅拌吸附3h，取上层液体，通过754N紫外可见分光光度计测试甲基橙的浓度，计算吸附率，然后溶液再通过200W氙灯下照射3h，检测甲基橙的浓度，并计算吸附-降解率。