CN109647480A - 一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种g‑C3N4‑TiO2/AC光催化材料的制备方法，属于光催化材料制备技术领域，g‑C3N4和TiO2通过溶胶‑凝胶法复合，g‑C3N4‑TiO2/AC以三聚氰胺和钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶‑凝胶法制备g‑C3N4‑TiO2复合材料，再将其负载到活性炭粉末颗粒上制得g‑C3N4‑TiO2/AC光催化材料，其中，g‑C3N4的含量为40％～50％。本发明通过将两种不同带隙能级的g‑C3N4和TiO2的相互复合制备的g‑C3N4‑TiO2/AC光催化剂，提升了光催化效率，拓宽TiO2的光谱响应范围，提高其对可见光的吸收，提升污染物的降解速率。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化材料的制备方法，特别是涉及一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，属于光催化材料制备技术领域。
背景技术
目前，光催化法可以达到直接利用太阳光来降解有机物的水平，在污水处理领域中有广阔的应用前景，目前，应用广泛的光催化剂是TiO2，因为TiO2半导体作为光催化剂具有独特的光化学性能、优异的热稳定性、良好的生物惰性、无毒无害、制作简单方便等优势，其缺点在于其禁带较宽，只能被紫外光激发产生光催化活性，可见光利用率低，而且电子-空穴容易复合，导致光催化效率低；大量研究表明可以通过改性、耦合和负载来提高TiO2的催化效率，而g-C3N4作为一种新型的非金属半导体材料，具有良好的可见光响应性、化学稳定性和热稳定性，将g-C3N4和TiO2复合可以进一步提升光催化效率。
吸附性在光催化剂中起重要作用，TiO2和g-C3N4的吸附性能不强，单独处理污染物效率低，将其负载于多孔吸附剂材料上可提高光催化速率；活性炭是常用的吸附剂，其具有发达的空隙结构、巨大的比表面积和各种活性基团，对绝大多数有机物的吸附都有效，是合适的光催化载体。
目前，光催化剂的发展还不够完善，具体表现为：
1)光催化剂可见光利用率低，而且电子-空穴复合速率快，催化剂易失活，催化效率低；
2)光催化剂和负载材料之间负载不牢靠，存在比较严重的催化剂活性组分流失问题。
因此，本发明将g-C3N4和TiO2通过溶胶-凝胶法复合负载于活性炭粉末颗粒上，将有效拓宽的TiO2光谱响应范围和光催化效率。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，将g-C3N4和TiO2通过溶胶-凝胶法复合负载于活性炭粉末颗粒上，将有效拓宽的TiO2光谱响应范围和提升光催化效率。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，g-C3N4和TiO2通过溶胶-凝胶法复合，g-C3N4-TiO2/AC以三聚氰胺和钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备g-C3N4-TiO2复合材料，再将其负载到活性炭粉末颗粒上制得g-C3N4-TiO2/AC光催化材料，其中，g-C3N4的含量为40％～50％。
g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：活性炭的预处理：将活性炭分别经浸泡、研磨得粉末活性炭；
S2：g-C3N4的制备：称取适量三聚氰胺于坩锅中，盖上坩埚盖放入马弗炉中煅烧，自然冷却后研磨成g-C3N4粉末颗粒备用；
S3：将无水乙醇、乙酸与钛酸四丁酯充分混合，搅拌后为澄清溶液，称取适量g-C3N4粉末颗粒放入溶液搅拌得A；
S4：将无水乙醇和蒸馏水充分混合，搅拌均匀，并调节pH至酸性得到溶液B，将B溶液缓慢滴入不停搅拌的溶液A中，滴完后得混合溶液C；
S5：将预处理过的粉末活性炭放入混合溶液C中，得到活性炭粉末和凝胶的混合体，经烘干、煅烧后得到g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的成品。
步骤S1中，活性炭的预处理包括如下步骤：将活性炭分别用盐酸溶液和氢氧化钠溶液常温下浸泡，并用超声波震荡清洗，接着用蒸馏水多次清洗，然后将处理后的活性炭放入烘箱中烘干12h，待冷却取出研磨至80～100目。
步骤S1中，盐酸的质量浓度为6％～12％，氢氧化钠溶液质量浓度为5％～10％。
步骤S1中，烘箱温度为100～120℃。
步骤S2中，马弗炉的升温速率为3～4℃/min，温度为500～550℃，煅烧时间为2～3h。
步骤S3中，无水乙醇、乙酸和钛酸四丁酯的量的比值为4:1:2。
步骤S4中，调节pH的溶液为HNO3溶液，浓度为0.5mol/L，pH调节到2～3。
步骤S5中，将预处理过的粉末活性炭放入混合溶液C中，搅拌2～3h，再热水浴30～60min，得到活性炭粉末和凝胶的混合体，室温放置陈化24～36h，再经烘干、煅烧后得到g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的成品。
步骤S5中，热水浴温度为50～60℃，烘箱温度为100～120℃，烘干时间为10～12h，在马弗炉中进行煅烧，升温速率为3～4℃/min，温度为450～500℃，煅烧时间2～3h。
本发明的有益技术效果：
1、本发明提供的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，通过将两种不同带隙能级的g-C3N4和TiO2的相互复合，光生电子和空穴对可以相互跃迁到另一种半导体的能级上，使电子-空穴对得到有效分离，提升了光催化效率，g-C3N4的掺入还可以拓宽TiO2的光谱响应范围，提高其对可见光的吸收。
2、本发明提供的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，将g-C3N4-TiO2负载到具有强吸附性的活性炭上，有助于在光催化剂表面形成浓差吸附作用，提升污染物的降解速率。
附图说明
图1为本发明提供的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法的单TiO2光催化、g-C3N4-TiO2光催化和g-C3N4-TiO2/AC光催化对浓度为30mg/L的亚甲基蓝溶液的降解效果对比。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
本实施例1提供的g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：活性炭的预处理：将活性炭分别用质量分数为10％的盐酸溶液和5％的氢氧化钠溶液常温下浸泡，并用超声波震荡清洗30min，接着用蒸馏水多次清洗，然后将处理后的活性炭放入烘箱中100℃烘干12h，待冷却取出研磨至80～100目；
步骤S2：g-C3N4的制备：称取10g三聚氰胺于坩锅中，盖上坩埚盖放入马弗炉中煅烧，升温速率为3～4℃/min，温度为500℃，烧时间2h后自然冷却后研磨成粉末颗粒备用；
步骤S3：将40ml无水乙醇、10ml乙酸与20ml钛酸四丁酯充分混合，搅拌后为澄清溶液，称取5g的g-C3N4粉末颗粒放入溶液搅拌得A；
步骤S4：将20ml无水乙醇和40ml蒸馏水充分混合，搅拌均匀，并用浓度为0.5mol/L的HNO3溶液调节pH至2～3得到溶液B，将B溶液缓慢滴入不停搅拌的溶液A中，滴完后得混合溶液C；
步骤S5：将预处理过的粉末活性炭放入混合溶液C中，搅拌2h，再60℃热水浴30min，得到活性炭粉末和凝胶的混合体，室温放置陈化24h，再经100℃烘干、500℃煅烧后得到g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的成品。
处理试验：在可见光下，用20g的g-C3N4-TiO2/AC光催化剂处理200ml浓度为30mg/L的亚甲基蓝溶液，处理效率可达85.3％，与单TiO2光催化、g-C3N4-TiO2光催化的对比效果见图。
实施例2：
本实施例2提供的g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：活性炭的预处理：将活性炭分别用质量分数为10％的盐酸溶液和5％的氢氧化钠溶液常温下浸泡，并用超声波震荡清洗30min，接着用蒸馏水多次清洗，然后将处理后的活性炭放入烘箱中110℃烘干12h，待冷却取出研磨至80～100目；
步骤S2：g-C3N4的制备：称取15g三聚氰胺于坩锅中，盖上坩埚盖放入马弗炉中煅烧，升温速率为3～4℃/min，温度为520℃，烧时间2.5h后自然冷却后研磨成粉末颗粒备用；
步骤S3：将40ml无水乙醇、10ml乙酸与20ml钛酸四丁酯充分混合，搅拌后为澄清溶液，称取6g的g-C3N4粉末颗粒放入溶液搅拌得A；
步骤S4：将20ml无水乙醇和40ml蒸馏水充分混合，搅拌均匀，并用浓度为0.5mol/L的HNO3溶液调节pH至2～3得到溶液B，将B溶液缓慢滴入不停搅拌的溶液A中，滴完后得混合溶液C；
步骤S5：将预处理过的粉末活性炭放入混合溶液C中，搅拌2h，再60℃热水浴40min，得到活性炭粉末和凝胶的混合体，室温放置陈化36h，再经110℃烘干、520℃煅烧后得到g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的成品。
处理试验：在可见光下，用20g的g-C3N4-TiO2/AC光催化剂处理200ml浓度为30mg/L的亚甲基蓝溶液，处理效率可达82.1％。
实施例3：
本实施例3提供的g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤S1：活性炭的预处理：将活性炭分别用质量分数为10％的盐酸溶液和5％的氢氧化钠溶液常温下浸泡，并用超声波震荡清洗30min，接着用蒸馏水多次清洗，然后将处理后的活性炭放入烘箱中120℃烘干12h，待冷却取出研磨至80～100目；
步骤S2：g-C3N4的制备：称取10g三聚氰胺于坩锅中，盖上坩埚盖放入马弗炉中煅烧，升温速率为3～4℃/min，温度为500℃，烧时间2h后自然冷却后研磨成粉末颗粒备用；
步骤S3：将30ml无水乙醇、7ml乙酸与15ml钛酸四丁酯充分混合，搅拌后为澄清溶液，称取5g的g-C3N4粉末颗粒放入溶液搅拌得A；
步骤S4：将15ml无水乙醇和30ml蒸馏水充分混合，搅拌均匀，并用浓度为0.5mol/L的HNO3溶液调节pH至2～3得到溶液B，将B溶液缓慢滴入不停搅拌的溶液A中，滴完后得混合溶液C；
步骤S5：将预处理过的粉末活性炭放入混合溶液C中，搅拌2h，再60℃热水浴60min，得到活性炭粉末和凝胶的混合体，室温放置陈化48h，再经120℃烘干、550℃煅烧后得到g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的成品。
处理试验：在可见光下，用20g的g-C3N4-TiO2/AC光催化剂处理200ml浓度为30mg/L的亚甲基蓝溶液，处理效率可达78.4％。
综上所述，在本实施例中，本实施例提供的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，解决了现有技术存在问题，本发明制备的g-C3N4-TiO2/AC光催化材料，具有良好的可见光响应性、化学稳定性和热稳定性，通过将两种不同带隙能级的g-C3N4和TiO2的相互复合，提升了光催化效率，g-C3N4的掺入还可以拓宽TiO2的光谱响应范围，提高其对可见光的吸收，将g-C3N4-TiO2负载到具有强吸附性的活性炭上，有助于在光催化剂表面形成浓差吸附作用，提升污染物的降解速率。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，g-C3N4和TiO2通过溶胶-凝胶法复合，g-C3N4-TiO2/AC以三聚氰胺和钛酸四丁酯为前驱体，采用溶胶-凝胶法制备g-C3N4-TiO2复合材料，再将其负载到活性炭粉末颗粒上制得g-C3N4-TiO2/AC光催化材料，其中，g-C3N4的含量为40％～50％。
2.如权利要求1所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：活性炭的预处理：将活性炭分别经浸泡、研磨得粉末活性炭；
S2：g-C3N4的制备：称取适量三聚氰胺于坩锅中，盖上坩埚盖放入马弗炉中煅烧，自然冷却后研磨成g-C3N4粉末颗粒备用；
S3：将无水乙醇、乙酸与钛酸四丁酯充分混合，搅拌后为澄清溶液，称取适量g-C3N4粉末颗粒放入溶液搅拌得A；
S4：将无水乙醇和蒸馏水充分混合，搅拌均匀，并调节pH至酸性得到溶液B，将B溶液缓慢滴入不停搅拌的溶液A中，滴完后得混合溶液C；
S5：将预处理过的粉末活性炭放入混合溶液C中，得到活性炭粉末和凝胶的混合体，经烘干、煅烧后得到g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的成品。
3.如权利要求2所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，活性炭的预处理包括如下步骤：将活性炭分别用盐酸溶液和氢氧化钠溶液常温下浸泡，并用超声波震荡清洗，接着用蒸馏水多次清洗，然后将处理后的活性炭放入烘箱中烘干12h，待冷却取出研磨至80～100目。
4.如权利要求3所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，盐酸的质量浓度为6％～12％，氢氧化钠溶液质量浓度为5％～10％。
5.如权利要求3所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，烘箱温度为100～120℃。
6.如权利要求2所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，马弗炉的升温速率为3～4℃/min，温度为500～550℃，煅烧时间为2～3h。
7.如权利要求2所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，无水乙醇、乙酸和钛酸四丁酯的量的比值为4:1:2。
8.如权利要求2所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，调节pH的溶液为HNO3溶液，浓度为0.5mol/L，pH调节到2～3。
9.如权利要求2所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，将预处理过的粉末活性炭放入混合溶液C中，搅拌2～3h，再热水浴30～60min，得到活性炭粉末和凝胶的混合体，室温放置陈化24～36h，再经烘干、煅烧后得到g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的成品。
10.如权利要求9所述的一种g-C3N4-TiO2/AC光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，热水浴温度为50～60℃，烘箱温度为100～120℃，烘干时间为10～12h，在马弗炉中进行煅烧，升温速率为3～4℃/min，温度为450～500℃，煅烧时间2～3h。
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110302767A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-08 | 瑞德纳米科技（广州）有限公司 | 一种用于除去水中重金属离子的复合材料 |
| CN111250134A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-09 | 郑州普利飞尔环保科技有限公司 | 改性TiO2复合g-C3N4可见光光催化抗菌陶瓷及其制备方法和应用 |
| CN112246268A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 四川旭航新材料有限公司 | 一种新型高效的臭氧催化材料及其制备方法 |
| CN112290162A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-29 | 江汉大学 | 一种钴掺杂碳纳米管复合隔膜及其制备方法 |
| CN112808023A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-18 | 山东大学 | 一种用于净化乳化油水的超亲水/水下超疏油油水分离膜及其制备方法 |
| CN112973753A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-18 | 中国人民解放军火箭军工程大学 | 一种z型异质结气凝胶型光催化材料的制备方法及其应用 |
| CN113751043A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-07 | 宁波大学科学技术学院 | 一种由碳氮基光催化剂包覆的活性炭复合材料的制备方法 |
| CN113941357A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-01-18 | 塔里木大学 | Si-TiO2/g-C3N4三元复合光催化材料及其制备方法 |
| CN114100664A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-01 | 塔里木大学 | C-TiO2/g-C3N4复合光催化材料及其合成方法 |
| CN114516704A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-20 | 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司 | 一种染料废水的处理方法 |
| CN114749197A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-07-15 | 西北民族大学 | 一种磁性纳米C-TiO2NBs/g-C3N4/Fe3O4光催化剂的制备方法 |
| CN115318321A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-11 | 西安交通大学 | 一种二氧化钛/石墨相氮化碳纳米复合材料的制备方法 |
| CN115430396A (zh) * | 2021-06-01 | 2022-12-06 | 中国石油天然气集团有限公司 | 改性活性炭纤维负载TiO2复合材料及其制备方法和应用 |
| CN115805065A (zh) * | 2022-03-07 | 2023-03-17 | 东北林业大学 | 一种具有光催化和光热性能的木质基碳材料的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104588061A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-05-06 | 华中科技大学 | 基于g-氮化碳复合的二氧化钛光触媒活性炭的制备方法 |
| CN104907089A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-16 | 西安科技大学 | 一种N,Fe,Zn-TiO2/AC光催化剂的制备方法 |
| CN104923203A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-23 | 上海应用技术学院 | 一种复合光催化剂及其制备方法和应用 |
-
2019
- 2019-01-03 CN CN201910004533.XA patent/CN109647480A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104588061A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-05-06 | 华中科技大学 | 基于g-氮化碳复合的二氧化钛光触媒活性炭的制备方法 |
| CN104923203A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-09-23 | 上海应用技术学院 | 一种复合光催化剂及其制备方法和应用 |
| CN104907089A (zh) * | 2015-05-29 | 2015-09-16 | 西安科技大学 | 一种N,Fe,Zn-TiO2/AC光催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| CHUNQUAN LI ET AL: "A facile synthesis of g-C3N4/TiO2 hybrid photocatalysts by sol-gel method and its enhanced photodegradation towards methylene blue under visible light", 《ADVANCED POWDER TECHNOLOGY》 * |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110302767A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-10-08 | 瑞德纳米科技（广州）有限公司 | 一种用于除去水中重金属离子的复合材料 |
| CN111250134A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-06-09 | 郑州普利飞尔环保科技有限公司 | 改性TiO2复合g-C3N4可见光光催化抗菌陶瓷及其制备方法和应用 |
| CN112290162A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-01-29 | 江汉大学 | 一种钴掺杂碳纳米管复合隔膜及其制备方法 |
| CN112246268A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-22 | 四川旭航新材料有限公司 | 一种新型高效的臭氧催化材料及其制备方法 |
| CN112808023A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-05-18 | 山东大学 | 一种用于净化乳化油水的超亲水/水下超疏油油水分离膜及其制备方法 |
| CN112973753A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-18 | 中国人民解放军火箭军工程大学 | 一种z型异质结气凝胶型光催化材料的制备方法及其应用 |
| CN115430396A (zh) * | 2021-06-01 | 2022-12-06 | 中国石油天然气集团有限公司 | 改性活性炭纤维负载TiO2复合材料及其制备方法和应用 |
| CN115430396B (zh) * | 2021-06-01 | 2024-05-28 | 中国石油天然气集团有限公司 | 改性活性炭纤维负载TiO2复合材料及其制备方法和应用 |
| CN113751043A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-07 | 宁波大学科学技术学院 | 一种由碳氮基光催化剂包覆的活性炭复合材料的制备方法 |
| CN113941357A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-01-18 | 塔里木大学 | Si-TiO2/g-C3N4三元复合光催化材料及其制备方法 |
| CN114100664A (zh) * | 2021-12-02 | 2022-03-01 | 塔里木大学 | C-TiO2/g-C3N4复合光催化材料及其合成方法 |
| CN113941357B (zh) * | 2021-12-02 | 2024-06-04 | 塔里木大学 | Si-TiO2/g-C3N4三元复合光催化材料及其制备方法 |
| CN114749197A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-07-15 | 西北民族大学 | 一种磁性纳米C-TiO2NBs/g-C3N4/Fe3O4光催化剂的制备方法 |
| CN114516704A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-20 | 南京大学环境规划设计研究院集团股份公司 | 一种染料废水的处理方法 |
| CN115805065A (zh) * | 2022-03-07 | 2023-03-17 | 东北林业大学 | 一种具有光催化和光热性能的木质基碳材料的制备方法 |
| CN115318321A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-11 | 西安交通大学 | 一种二氧化钛/石墨相氮化碳纳米复合材料的制备方法 |
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