CN108295885A - 一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应10‑20min，得到有机钛液；步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗20‑30min，放入烘箱内烘干；步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应1‑3h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应2‑4h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛‑氮化碳复合光催化预制体；步骤5，将预制体进行恒温紫外光照射4‑6h，得到光催化块。本发明解决了光催化材料在制备石墨烯材料中污染石墨烯的问题。
Description
技术领域
本发明属于石墨烯技术领域，具体涉及一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法。
背景技术
自从利用微机械剥离方法剥离获得高质量石墨烯以来，石墨烯所具有的独特导电导热以及机械性能一直吸引着科研界与产业界极大的兴趣。由于优异性能，石墨烯的市场需求也越来越大，这要求石墨烯材料的制备不断改善并能够实现绿色无污染的制备技术以获得大批量高质量的石墨烯。然而目前的制备面对产业化应用还存在很大的挑战。首先，可获得高质量石墨烯的化学气相沉积技术和外延生长法存在产率低、高能耗和转移困难等问题；另外，化学氧化还原法虽然可以实现大规模制备石墨烯，但存在大量含氧基团连接在石墨烯片层上，导致石墨烯的导电导热性能大幅度降低。而且，超声剥离法和液相剪切剥离法能够得到高质量的石墨烯材料，也不使用强酸或强氧化剂，并且没有金属离子，但所获得的石墨烯横向尺寸偏小，最重要的是产率很低，往往产率低于5％，且需要过滤分离，经济性差，总的性价比依然不高。
针对现有的石墨烯制备技术，要么高质量高成本，要么成本低质量差，石墨烯产业发展亟需一种可大规模生产、高质量、低成本且绿色无污染的制备技术，以突破石墨烯材料瓶颈。电化学制备石墨烯是可能的途径之一。相比于氧化还原法，电化学法不需要强氧化剂，取而代之的是电场氧化剥离；相比于化学气相沉积技术，电化学制备的产量远远大于气相沉积技术；相比于超声或液相剪切低于5％的产率，电化学法可以获得接近100％的产率。然而现有的电化学制备技术还不够或不足以用于大规模制备高质量的石墨烯材料。
随着技术发展，以光催化为技术的氧化还原技术不仅能够解决现有电化学制备技术的缺陷，同时也能解决环保问题，但是光催化技术存在光催化剂难以分离的问题，造成石墨烯纯度下降。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，解决了光催化材料在制备石墨烯材料中污染石墨烯的问题，不仅能够大大提升光催化材料的降解效率，提升石墨烯制备效率，而且重复性好，损耗量低。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应10-20min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗20-30min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应1-3h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应2-4h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射4-6h，得到光催化块。
所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为10-20g/L。
所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为2000-3000r/min，所述恒温微波反应的温度为40-60℃，微波功率为400-800W。
所述步骤2中的超声清洗的超声频率为10-20kHz，温度为80-90℃，所述烘干温度为60-90℃。
所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.001-0.002mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.1-0.3mL/cm2。
所述步骤3中的密封微波反应的温度为60-70℃，微波功率为500-900W。
所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的50-60％，温度为90-100℃。
所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.3-0.9mL/cm2，烘干温度为50-90℃。
所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为80-90％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为10-20V，电流密度为200-400mA/cm2。
所述步骤5中的恒温紫外光照射的温度为25-45℃，紫外光照强度为1.5-7.5mW/cm2。
步骤1将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，利用乙酸乙酯对钛酸正丁酯的良好溶解性，大大提升了分散性；通过恒温微波反应，能够增加钛酸正丁酯的活性，且具有良好的粘性与成膜性。
步骤2将氮化碳放入去离子水中进行超声清洗，能够利用良好的超声效果，大大提升了氮化碳的洁净度，能够防止灰尘等杂质的附着。
步骤3将氯化氢喷涂在氮化碳上，能够起到微腐蚀效果，增加表面的不规则结构；在无水乙醇中微波反应能够促进氯化氢的微腐蚀作用，同时能够钝化氮化碳材料；减压蒸馏的方式能够快速去除溶剂，同时也能够将氯化氢与去离子水同时去除，保证氮化碳发泡体的洁净度。
步骤4将有机钛液均匀涂覆在发泡体表面，并且在烘干过程中，钛酸正丁酯附着在氮化碳表面，并且利用钛酸正丁酯在甲醇中的不溶性，以及对附着力的不影响，通过电解反应将钛酸正丁酯转化为二氧化钛，并且生成的二氧化钛与钝化的氮化碳形成键连结构，具有良好的结构稳定。
步骤5采用恒温紫外光照射的方式起到激活二氧化钛的目的，同时激活后的二氧化钛能够将无水乙醇降解，从而降解了氮化碳的钝化层，形成二氧化钛与氮化碳复合的光催化块。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明解决了光催化材料在制备石墨烯材料中污染石墨烯的问题，不仅能够大大提升光催化材料的降解效率，提升石墨烯制备效率，而且重复性好，损耗量低。
2.本发明采用乙酸乙酯作为钛酸正丁酯的溶剂，不仅能够在微波活化过程中防止二氧化钛的形成，同时能够作为成膜剂，提升有机钛液的粘度和镀膜效果。
3.本发明采用喷涂的氯化氢作为氮化碳的腐蚀剂，不仅能够利用氯化氢对氮化碳腐蚀，形成粗糙化处理，而且能够解决了氯化氢对氮化碳的溶解破坏问题。
4.本发明采用无水乙醇微波钝化氮化碳，同时利用二氧化钛在紫外条件下的降解作用，能够完美的避免了氮化碳本身光催化性能对二氧化钛附着的影响，提升了二氧化钛的附着量，降低了附着难度。
5.本发明采用电解的方式将钛酸正丁酯转化为二氧化钛，不仅能够提升键连效果，将连接不牢固的优先去除，而且以甲醇为电解液，形成微电解结构，缓慢降解去除酯基，防止电解过度造成甲醇的自分解。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应10min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗20min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应1h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应2h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射4h，得到光催化块。
所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为10g/L。
所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为2000r/min，所述恒温微波反应的温度为40℃，微波功率为400W。
所述步骤2中的超声清洗的超声频率为10kHz，温度为80℃，所述烘干温度为60℃。
所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.001mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.1mL/cm2。
所述步骤3中的密封微波反应的温度为60℃，微波功率为500W。
所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的50％，温度为90℃。
所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.3mL/cm2，烘干温度为50℃。
所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为80％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为10V，电流密度为200mA/cm2。
所述步骤5中的恒温紫外光照射的温度为25℃，紫外光照强度为1.5mW/cm2。
实施例2
一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应20min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗30min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应3h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应4h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射6h，得到光催化块。
所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为20g/L。
所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为3000r/min，所述恒温微波反应的温度为60℃，微波功率为800W。
所述步骤2中的超声清洗的超声频率为20kHz，温度为90℃，所述烘干温度为90℃。
所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.002mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.3mL/cm2。
所述步骤3中的密封微波反应的温度为70℃，微波功率为900W。
所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的50-60％，温度为100℃。
所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.9mL/cm2，烘干温度为90℃。
所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为90％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为20V，电流密度为400mA/cm2。
所述步骤5中的恒温紫外光照射的温度为45℃，紫外光照强度为7.5mW/cm2。
实施例3
一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应15min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗25min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应2h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应3h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射5h，得到光催化块。
所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为15g/L。
所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为2500r/min，所述恒温微波反应的温度为50℃，微波功率为600W。
所述步骤2中的超声清洗的超声频率为15kHz，温度为85℃，所述烘干温度为80℃。
所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.002mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.2mL/cm2。
所述步骤3中的密封微波反应的温度为65℃，微波功率为700W。
所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的55％，温度为95℃。
所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.6mL/cm2，烘干温度为70℃。
所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为85％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为15V，电流密度为300mA/cm2。
所述步骤5中的恒温紫外光照射的温度为35℃，紫外光照强度为4.5mW/cm2。
实施例4
一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应10min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗20min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应1h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应2h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射6h，得到光催化块。
所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为10g/L。
所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为2000r/min，所述恒温微波反应的温度为40℃，微波功率为400W。
所述步骤2中的超声清洗的超声频率为10kHz，温度为80℃，所述烘干温度为60℃。
所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.001mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.1mL/cm2。
所述步骤3中的密封微波反应的温度为60℃，微波功率为500W。
所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的50％，温度为90℃。
所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.3mL/cm2，烘干温度为50℃。
所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为80％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为10V，电流密度为200mA/cm2。
所述步骤5中的恒温紫外光照射采用恒温梯度紫外光照射，所述恒温梯度紫外光照射的程序如下：
| 光照强度mW/cm2 | 温度℃ | 时间min |
| 0.1 | 30 | 10 |
| 1.2 | 30 | 20 |
| 2.0 | 30 | 40 |
| 4.5 | 30 | 剩余时间 |
实施例5
一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应20min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗30min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应3h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应4h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射6h，得到光催化块。
所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为20g/L。
所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为3000r/min，所述恒温微波反应的温度为60℃，微波功率为800W。
所述步骤2中的超声清洗的超声频率为20kHz，温度为90℃，所述烘干温度为90℃。
所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.002mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.3mL/cm2。
所述步骤3中的密封微波反应的温度为70℃，微波功率为900W。
所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的60％，温度为100℃。
所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.9mL/cm2，烘干温度为90℃。
所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为90％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为20V，电流密度为400mA/cm2。
所述步骤5中的恒温紫外光照射采用恒温梯度紫外光照射，所述恒温梯度紫外光照射的程序如下：
| 光照强度mW/cm2 | 温度℃ | 时间min |
| 0.7 | 30 | 20 |
| 1.5 | 30 | 30 |
| 2.3 | 30 | 60 |
| 5.0 | 30 | 剩余时间 |
实施例6
一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应15min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗25min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应2h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应3h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射6h，得到光催化块。
所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为15g/L。
所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为2500r/min，所述恒温微波反应的温度为50℃，微波功率为600W。
所述步骤2中的超声清洗的超声频率为15kHz，温度为85℃，所述烘干温度为75℃。
所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.002mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.2mL/cm2。
所述步骤3中的密封微波反应的温度为65℃，微波功率为700W。
所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的55％，温度为95℃。
所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.6mL/cm2，烘干温度为70℃。
所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为85％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为15V，电流密度为300mA/cm2。
所述步骤5中的恒温紫外光照射采用恒温梯度紫外光照射，所述恒温梯度紫外光照射的程序如下：
| 光照强度mW/cm2 | 温度℃ | 时间min |
| 0.4 | 30 | 15 |
| 1.3 | 30 | 25 |
| 2.2 | 30 | 50 |
| 4.8 | 30 | 剩余时间 |
采用恒温梯度紫外光照射，能够形成梯度性反应，首先利用低强度紫外灯将缝隙内的溶剂杂质去除，形成快速的恒温小分子降解，其次，将氮化碳表面的醇钝化层降解去除，形成氮化碳的表层裸露；然后，将氮化碳进行激活，恢复氮化碳的光催化性能；最后在紫外灯的强力照射下，提升二氧化钛与氮化碳的复合性能，形成复合结构，大大提升光催化性能。
性能参数
| 光催化降解率 | 稳定性 | 抗压强度 | 抗拉伸强度 | |
| 实施例1 | 98.8％ | 94.5％ | 59.8MPa | 19MPa |
| 实施例2 | 99.2％ | 95.6％ | 61.4MPa | 20MPa |
| 实施例3 | 99.5％ | 97.9％ | 63.1MPa | 24MPa |
| 实施例4 | 99.3％ | 96.1％ | 62.9MPa | 20MPa |
| 实施例5 | 99.4％ | 97.3％ | 63.5MPa | 23MPa |
| 实施例6 | 99.8％ | 98.0％ | 68.7MPa | 27MPa |
实施例1-实施例6在制备石墨烯材料中的损耗测试如下：
制备石墨烯方法如下：
步骤1，将氧化石墨烯加入至去离子水中，加入分散剂搅拌均匀后超声反应1h，得到氧化石墨烯分散液；
步骤2，将氧化石墨烯分散液中加入搅拌釜中，加入引发剂搅拌均匀得到氧化石墨烯混合液；
步骤3，将氧化石墨烯混合液加入光照反应釜中，加入光催化块，密封光照循环曝气反应6h，过滤得到石墨烯混合沉淀；
步骤4，将石墨烯混合沉淀和光催化块放入无水乙醇中超声反应3h，去除光催化块，过滤后烘干得到石墨烯材料。
所述步骤1中的氧化石墨烯在去离子水中的浓度为15g/L，所述分散剂加入量是氧化石墨烯质量的15％，所述分散剂采用聚乙烯吡咯烷酮。
所述步骤1中的搅拌的速度为2500r/min，所述超声反应的超声频率为8kHz，温度为85℃。
所述步骤2中的引发剂加入量是氧化石墨烯质量的5％，所述引发剂采用茶多酚与过硫酸铵混合物，所述茶多酚与过硫酸铵的质量比为11。
所述步骤3中的光催化块采用光催化发泡体，所述光催化块的孔径为30ppi。
所述步骤3中的密封光照循环曝气反应的曝气气体采用氮气，光照采用紫外灯照射。
所述曝气反应的曝气流速为15mL/min，温度为45℃，所述光照强度为1mW/cm2。
所述步骤4中无水乙醇的加入量是去离子水质量的75％。
所述步骤4中的超声反应的超声温度为40℃，频率为30kHz。
所述步骤4中的烘干的温度为90℃。
综上所述，本发明具有以下优点：
1.本发明解决了光催化材料在制备石墨烯材料中污染石墨烯的问题，不仅能够大大提升光催化材料的降解效率，提升石墨烯制备效率，而且重复性好，损耗量低。
2.本发明采用乙酸乙酯作为钛酸正丁酯的溶剂，不仅能够在微波活化过程中防止二氧化钛的形成，同时能够作为成膜剂，提升有机钛液的粘度和镀膜效果。
3.本发明采用喷涂的氯化氢作为氮化碳的腐蚀剂，不仅能够利用氯化氢对氮化碳腐蚀，形成粗糙化处理，而且能够解决了氯化氢对氮化碳的溶解破坏问题。
4.本发明采用无水乙醇微波钝化氮化碳，同时利用二氧化钛在紫外条件下的降解作用，能够完美的避免了氮化碳本身光催化性能对二氧化钛附着的影响，提升了二氧化钛的附着量，降低了附着难度。
5.本发明采用电解的方式将钛酸正丁酯转化为二氧化钛，不仅能够提升键连效果，将连接不牢固的优先去除，而且以甲醇为电解液，形成微电解结构，缓慢降解去除酯基，防止电解过度造成甲醇的自分解。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述制备方法按照如下步骤：
步骤1，将钛酸正丁酯加入乙酸乙酯中，搅拌均匀后恒温微波反应10-20min，得到有机钛液；
步骤2，将氮化碳发泡体放入去离子水中，超声清洗20-30min，放入烘箱内烘干；
步骤3，将氯化氢溶液均匀喷涂在氮化碳发泡体表面，然后放入无水乙醇中将氮化碳发泡体浸没，密封微波反应1-3h，减压蒸馏后得到表面粗糙化的氮化碳发泡体；
步骤4，将有机钛液均匀涂覆在氮化碳发泡体表面，烘干后放入甲醇溶液中电解反应2-4h，取出发泡体后烘干得到二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体；
步骤5，将二氧化钛-氮化碳复合光催化预制体进行恒温紫外光照射4-6h，得到光催化块。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的钛酸正丁酯在乙酸乙酯中的浓度为10-20g/L。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤1中的搅拌均匀时的搅拌速度为2000-3000r/min，所述恒温微波反应的温度为40-60℃，微波功率为400-800W。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤2中的超声清洗的超声频率为10-20kHz，温度为80-90℃，所述烘干温度为60-90℃。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的氯化氢溶液的浓度为0.001-0.002mol/L，所述氯化氢溶液在氮化碳表面的喷涂量是0.1-0.3mL/cm2。
6.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的密封微波反应的温度为60-70℃，微波功率为500-900W。
7.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤3中的减压蒸馏反应的压力为大气压的50-60％，温度为90-100℃。
8.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的有机钛液的涂覆量为0.3-0.9mL/cm2，烘干温度为50-90℃。
9.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤4中的甲醇溶液采用甲醇质量浓度为80-90％的甲醇水溶液，所述电解反应的电压为10-20V，电流密度为200-400mA/cm2。
10.根据权利要求1所述的一种用于制备石墨烯材料的光催化块的制备方法，其特征在于：所述步骤5中的恒温紫外光照射的温度为25-45℃，紫外光照强度为1.5-7.5mW/cm2。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20180720 |