CN110560130A - 二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
二氧化铈纳米球‑氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，它涉及一种氮化碳复合可见光催化剂的制备方法。本发明的目的是要解决现有氮化碳的光生电子和空穴易于复合的问题。制备方法：一、制备氮化碳；二、制备二氧化铈中空纳米球：①、制备二氧化硅粉末；②、制备二氧化硅浆料；③、制备混合浆液；④、制备二氧化铈@二氧化硅纳米球；⑤、碱刻蚀，得到二氧化铈中空纳米球；三、复合，得到二氧化铈纳米球‑氮化碳复合可见光催化剂。优点：1、有效抑制了光生电子和空穴的复合，提高了该催化剂的光催化活性。2、对磺胺甲恶唑抗生素的降解速率大大提高。本发明主要用于制备二氧化铈纳米球‑氮化碳复合可见光催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种氮化碳复合可见光催化剂的制备方法。
背景技术
近几年来，在不同地区的土壤和水体中中检测到微克或者纳克每升含量的污染物，即“微污染物”。这些来源于化工业、农业和生活护理方面的微污染物通过降水径流或不同形式的排放进入水体中。这些微污染物具有一定的积累性，其化学性质比较稳定，且容易在水中生物、动物甚至人体内积累，并通过食物链进行传播，因此，这些微污染物还具有一定的持久性，其微量性和不易降解性使其能长期存在水体中，直接或间接的影响水中生物的生长、发育以及繁殖。众多微污染物中，抗生素是被报道检测频次最多的种类。目前，应用较广泛的去除微污染处理技术主要有活性炭吸附、臭氧氧化、曝气吹脱等，光催化技术是一种可利用太阳光的绿色的污染物处理技术，其强氧化性和无选择性可使水中的有机污染物快速降解并矿化为无毒无害的物质，因此，对去除水中微污染物具有重要的意义。
氮化碳可利用太阳光中组分最高的可见光，具有较高的化学稳定性和物理稳定性，在高温、强酸或强碱的环境中都能稳定存在，因此是一种具有应用潜力的光催化剂。由于光生电子和空穴易于复合的特点限制了氮化碳在光催化方面的应用，故提高氮化碳的光生电子和空穴的分离率是解决氮化碳光催化剂应用的手段之一。
发明内容
本发明的目的是要解决现有氮化碳的光生电子和空穴易于复合的问题，而提供二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法。
二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备氮化碳：①、干燥研磨：对尿素进行干燥处理，得到干燥后的尿素，再置于研钵中进行研磨，得到尿素粉末；②烧结：将尿素粉末置于氧化铝坩埚中，并采用铝箔纸对氧化铝坩埚进行密封，得到密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚，将密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚置于马弗炉中进行烧结，得到氮化碳；
二、制备二氧化铈中空纳米球：
①、制备二氧化硅粉末：将氨水和乙醇加入去离子水中，并搅拌混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯，并搅拌反应1h～2h，离心分离得到固体产物，在温度为60～90℃下将固体产物干燥至恒重，得到二氧化硅粉末；所述乙醇与去离子水的体积比为2:10～25；所述氨水与去离子水的体积比为6:2～5；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为1:4～10；
②、制备二氧化硅浆料：步骤3：将二氧化硅粉末加入乙醇中，超声分散30min～60min，得到二氧化硅浆料；所述二氧化硅粉末的质量与乙醇的体积比为(0.1～0.3)g:50mL；
③、制备混合浆液：将尿素和硝酸铈加入去离子水中，搅拌均匀，再加入二氧化硅浆料，超声分散30min～60min，得到混合浆液；所述尿素的质量与去离子水的体积比为(0.1～1.0)g:50mL；所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为(1.5～4.0)g:50mL；所述二氧化硅浆料与去离子水的体积比为1:(0.5～2.0)；
④、制备二氧化铈@二氧化硅纳米球：将混合浆液置于反应釜中，在温度为120～220℃下水热反应4h～16h，自然冷却至室温，先用乙醇进行离心洗涤3～5次，再用去离子水进行离心洗涤3～5次，然后置于烘箱中，在温度为45℃～80℃下进行干燥12h～24h，得到二氧化铈@二氧化硅纳米球；
⑤、碱刻蚀：将二氧化铈@二氧化硅纳米球浸渍于浓度为0.5mol/L～1.0mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度为60～120℃下加热刻蚀1h～5h冷却室温，抽滤得到固体反应物，固体反应物先用乙醇进行离心洗涤3～5次，再用去离子水进行离心洗涤3～5次，得到洗涤后反应物，在温度为60～120℃下将洗涤后反应物干燥至恒重，得到二氧化铈中空纳米球；
三、复合：将氮化碳加入甲醇中，超声30min～60min，得到氮化碳浆液，将二氧化铈中空纳米球按加入速度为0.02g/min～0.1g/min加入氮化碳浆液中，并继续超声，至甲醇完全挥发为止，然后转移至马弗炉中，在温度为100～300℃下烧结1h～4h，得到二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂；所述氮化碳的质量与甲醇的体积比为(90～100)mg:50mL；所述二氧化铈中空纳米球的质量与甲醇的体积比为(4～6)mg:50mL。
本发明原理：二氧化铈具有优良的电化学性能，常被作用电极材料应用在电化学氧化去除水中污染物中，而且铈的3价离子和4价离子之间的电子转换可有效的将氮化碳在光激发下产生的电子利用，从而促进氮化碳光生电子和空穴的分离；因此将二氧化铈与氮化碳进行复合的方法，提高氮化碳的光电分离效率，提高其光催化降解水中污染物的性能。首先将尿素于马弗炉中烧结成氮化碳；然后以二氧化硅纳米球为模板，通过水热法制备而成二氧化铈中空纳米球(具体过程为：将氨水和乙醇加入去离子水混合，再加入正硅酸乙酯，搅拌后干燥的二氧化硅纳米球；以二氧化硅纳米球(二氧化硅粉末)为模板，分散在乙醇中，得到浆液；将尿素和硝酸铈在去离子水中国混合均匀后与二氧化硅浆液超声混合；将混合液置于反应釜中水热即可得到二氧化铈@二氧化硅球；用氢氧化钠洗掉二氧化硅即可得到二氧化铈中空纳米球)；最后将氮化碳超声分散于甲醇中，加入二氧化铈中空纳米球，甲醇完全挥发后转移至马弗炉中烧结，得到二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂。
本发明优点：
1、本发明将二氧化铈中空纳米球作为助催化剂，与氮化碳复合形成二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂，相对现有氮化碳光催化剂有效抑制了光生电子和空穴的复合，提高了该催化剂的光催化活性。
2、本发明提供的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂，比现有氮化碳光催化剂的光催化性能提高，对磺胺甲恶唑抗生素的降解速率大大提高，且反应0.5h磺胺甲恶唑抗生素的降解率达到95％，反应1h磺胺甲恶唑抗生素的降解率达到99％以上。
附图说明
图1为实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的SEM图；
图2为XRD衍射图，图中A表示实施例5制备的氮化碳的XRD衍射图，B表示实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的XRD衍射图，C表示实施例1中步骤二制备的二氧化铈中空纳米球的XRD衍射图
图3为光生电流密度图；图中☆表示实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的光生电流密度图，○表示实施例5制备的氮化碳的光生电流密度图；
图4为C/C0与时间的曲线图，图中表示实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的C/C0与时间的曲线图；△表示实施例5制备的氮化碳的C/C0与时间的曲线图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备氮化碳：①、干燥研磨：对尿素进行干燥处理，得到干燥后的尿素，再置于研钵中进行研磨，得到尿素粉末；②烧结：将尿素粉末置于氧化铝坩埚中，并采用铝箔纸对氧化铝坩埚进行密封，得到密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚，将密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚置于马弗炉中进行烧结，得到氮化碳；
二、制备二氧化铈中空纳米球：
①、制备二氧化硅粉末：将氨水和乙醇加入去离子水中，并搅拌混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯，并搅拌反应1h～2h，离心分离得到固体产物，在温度为60～90℃下将固体产物干燥至恒重，得到二氧化硅粉末；所述乙醇与去离子水的体积比为2:10～25；所述氨水与去离子水的体积比为6:2～5；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为1:4～10；
②、制备二氧化硅浆料：步骤3：将二氧化硅粉末加入乙醇中，超声分散30min～60min，得到二氧化硅浆料；所述二氧化硅粉末的质量与乙醇的体积比为(0.1～0.3)g:50mL；
③、制备混合浆液：将尿素和硝酸铈加入去离子水中，搅拌均匀，再加入二氧化硅浆料，超声分散30min～60min，得到混合浆液；所述尿素的质量与去离子水的体积比为(0.1～1.0)g:50mL；所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为(1.5～4.0)g:50mL；所述二氧化硅浆料与去离子水的体积比为1:(0.5～2.0)；
④、制备二氧化铈@二氧化硅纳米球：将混合浆液置于反应釜中，在温度为120～220℃下水热反应4h～16h，自然冷却至室温，先用乙醇进行离心洗涤3～5次，再用去离子水进行离心洗涤3～5次，然后置于烘箱中，在温度为45℃～80℃下进行干燥12h～24h，得到二氧化铈@二氧化硅纳米球；
⑤、碱刻蚀：将二氧化铈@二氧化硅纳米球浸渍于浓度为0.5mol/L～1.0mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度为60～120℃下加热刻蚀1h～5h冷却室温，抽滤得到固体反应物，固体反应物先用乙醇进行离心洗涤3～5次，再用去离子水进行离心洗涤3～5次，得到洗涤后反应物，在温度为60～120℃下将洗涤后反应物干燥至恒重，得到二氧化铈中空纳米球；
三、复合：将氮化碳加入甲醇中，超声30min～60min，得到氮化碳浆液，将二氧化铈中空纳米球按加入速度为0.02g/min～0.1g/min加入氮化碳浆液中，并继续超声，至甲醇完全挥发为止，然后转移至马弗炉中，在温度为100～300℃下烧结1h～4h，得到二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂；所述氮化碳的质量与甲醇的体积比为(90～100)mg:50mL；所述二氧化铈中空纳米球的质量与甲醇的体积比为(4～6)mg:50mL。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：步骤一①中所述干燥处理具体操作如下：置于烘箱中，在温度为40℃～80下干燥6h～24h。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤一②中所述烧结具体过程如下：先以升温速度为3℃/min～5℃/min将马弗炉内温度从室温升温至450℃～700℃，并在温度为450℃～700℃下烧结2h～6h，然后将温度降至室温。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤二①中所述乙醇与去离子水的体积比为4:25；所述氨水与去离子水的体积比为12:5；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为1:5。其他与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二②中所述二氧化硅粉末的质量与乙醇的体积比为0.15g:50mL。其他与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二③中所述尿素的质量与去离子水的体积比为0.5g:50mL；所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为2.6g:50mL；所述二氧化硅浆料与去离子水的体积比为1:1。其他与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二④将混合浆液置于反应釜中，在温度为160℃下水热反应8h。其他与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤二⑤将二氧化铈@二氧化硅纳米球浸渍于浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度为80℃下加热刻蚀2h冷却室温。其他与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三中所述氮化碳的质量与甲醇的体积比为95mg:50mL；所述二氧化铈中空纳米球的质量与甲醇的体积比为5mg:50mL。其他与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：步骤三中将氮化碳加入甲醇中，超声30min，得到氮化碳浆液，将二氧化铈中空纳米球按加入速度为0.05g/min加入氮化碳浆液中，并继续超声，至甲醇完全挥发为止，然后转移至马弗炉中，在温度为150℃下烧结2h，得到二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂。其他与具体实施方式一至九相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
采用下述试验验证本发明效果
实施例1：二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备氮化碳：①、干燥研磨：对尿素进行干燥处理，得到干燥后的尿素，再置于研钵中进行研磨，得到尿素粉末；②烧结：将尿素粉末置于氧化铝坩埚中，并采用铝箔纸对氧化铝坩埚进行密封，得到密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚，将密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚置于马弗炉中进行烧结，得到氮化碳；
二、制备二氧化铈中空纳米球：
①、制备二氧化硅粉末：将氨水和乙醇加入去离子水中，并搅拌混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯，并搅拌反应1h，离心分离得到固体产物，在温度为80℃下将固体产物干燥至恒重，得到二氧化硅粉末；所述乙醇与去离子水的体积比为4:25；所述氨水与去离子水的体积比为60:25；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为5:25；
②、制备二氧化硅浆料：步骤3：将二氧化硅粉末加入乙醇中，超声分散30min，得到二氧化硅浆料；所述二氧化硅粉末的质量与乙醇的体积比为0.15g:50mL；
③、制备混合浆液：将尿素和硝酸铈加入去离子水中，搅拌均匀，再加入二氧化硅浆料，超声分散30min，得到混合浆液；所述尿素的质量与去离子水的体积比为0.5g:50mL；所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为2.6g:50mL；所述二氧化硅浆料与去离子水的体积比为1:1；
④、制备二氧化铈@二氧化硅纳米球：将混合浆液置于反应釜中，在温度为160℃下水热反应8h，自然冷却至室温，先用乙醇进行离心洗涤3次，再用去离子水进行离心洗涤3次，然后置于烘箱中，在温度为60℃下进行干燥18h，得到二氧化铈@二氧化硅纳米球；
⑤、碱刻蚀：将二氧化铈@二氧化硅纳米球浸渍于浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度为80℃下加热刻蚀2h冷却室温，抽滤得到固体反应物，固体反应物先用乙醇进行离心洗涤3次，再用去离子水进行离心洗涤3次，得到洗涤后反应物，在温度为80℃下将洗涤后反应物干燥至恒重，得到二氧化铈中空纳米球；
三、复合：将氮化碳加入甲醇中，超声30min，得到氮化碳浆液，将二氧化铈中空纳米球按加入速度为0.05g/min加入氮化碳浆液中，并继续超声，至甲醇完全挥发为止，然后转移至马弗炉中，在温度为150℃下烧结2h，得到二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂；所述氮化碳的质量与甲醇的体积比为95mg:50mL；所述二氧化铈中空纳米球的质量与甲醇的体积比为5mg:50mL。
实施例2：本实施例与实施例1不同点是：步骤二③中所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为3.5g:50mL。其他与实施例1相同。
实施例3：本实施例与实施例1不同点是：步骤二③中所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为4.0g:50mL。其他与实施例1相同。
实施例4：本实施例与实施例1不同点是：步骤三中所述氮化碳的质量与甲醇的体积比为90mg:50mL；所述二氧化铈中空纳米球的质量与甲醇的体积比为10mg:50mL。其他与实施例1相同。
实施例5：空白对照实验：
①、干燥研磨：对尿素进行干燥处理，得到干燥后的尿素，再置于研钵中进行研磨，得到尿素粉末；②烧结：将尿素粉末置于氧化铝坩埚中，并采用铝箔纸对氧化铝坩埚进行密封，得到密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚，将密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚置于马弗炉中进行烧结，得到氮化碳。
图1为实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的SEM图；从图1中看出在经过超声震荡后，二氧化铈中空纳米球与氮化碳紧密的结合在一起，形成二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂。
图2为XRD衍射图，图中A表示实施例5制备的氮化碳的XRD衍射图，B表示实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的XRD衍射图，C表示实施例1中步骤二制备的二氧化铈中空纳米球的XRD衍射图；通过图2中可明显地看到A中氮化碳的特征衍射晶面(100)和(002)，C中二氧化铈中空纳米球的特征衍射晶面(111)，(200)，(220)和(311)，B中同时具备A和C的特征晶面，说明二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂成功制备。
图3为光生电流密度图；图中☆表示实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的光生电流密度图，○表示实施例5制备的氮化碳的光生电流密度图；通过图3可知，实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的光生电流密度在开光时可达到0.19mA/cm2，开光与关光时电流密度差值为0.04mA/cm2，而实施例5制备的氮化碳在开光时最大电流密度为0.145mA/cm2，开光与关光时电流密度差值为0.02mA/cm2，实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的电流密度远远高于实施例5制备的氮化碳，说明所实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的光生电荷分离效果提高。
磺胺甲恶唑抗生素的降解效果检测，方法如下：
实施例5：一、配制磺胺甲恶唑溶液，磺胺甲恶唑溶液中磺胺甲恶唑浓度为500μg/L；二、将100mL磺胺甲恶唑溶液置于反应器中，再加入20mg实施例1制备的薄层多孔氮化碳光催化剂，先于黑暗状况下进行暗反应30min，使反应系统达到吸附-脱附平衡，并排除吸附作用的影响；然后采用功率为300W的氙灯作为光源，用滤光片过滤掉波长小于400纳米的紫外光线，故本测试采用光源为可见光，在磁力搅拌条件下进行磺胺甲恶唑的降解，以使光催化剂与磺胺甲恶唑分子充分接触，每反应5min取样2mL，可见光下反应1h；取得样品在离心以及过膜处理后，采用超高效液相色谱对磺胺甲恶唑的浓度进行测试，得到测试浓度C，初始浓度为C0，C0为500μg/L，以反应时间为横坐标，以C/C0为纵坐标，绘制C/C0与反应时间曲线图，如图4所示。
通过计算，实施例5对磺胺甲恶唑的降解率在反应0.5h后达到95％，反应1h后达到99％以上。
实施例6：本实施例与实施例5的不同点是：采用实施例4制备的氮化碳光催化剂代替实施例1制备的薄层多孔氮化碳光催化剂。其他与实施例5相同。
通过计算，实施例6对磺胺甲恶唑的降解率在反应0.5h后为75％，反应1h后为88％。
图4为C/C0与时间的曲线图，图中表示实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂的C/C0与时间的曲线图；△表示实施例5制备的氮化碳的C/C0与时间的曲线图；通过图4明显看到实施例1中制备的二氧化铈纳米球-氮化碳复合光催化剂对磺胺甲恶唑抗生素的降解效果优于实施例5制备的氮化碳，证明二氧化铈中空纳米球与氮化碳的复合提高了氮化碳的光催化性能。
Claims (10)
1.二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于它是按以下步骤完成的：
一、制备氮化碳：①、干燥研磨：对尿素进行干燥处理，得到干燥后的尿素，再置于研钵中进行研磨，得到尿素粉末；②烧结：将尿素粉末置于氧化铝坩埚中，并采用铝箔纸对氧化铝坩埚进行密封，得到密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚，将密封后盛有混合粉的氧化铝坩埚置于马弗炉中进行烧结，得到氮化碳；
二、制备二氧化铈中空纳米球：
①、制备二氧化硅粉末：将氨水和乙醇加入去离子水中，并搅拌混匀，然后逐滴加入正硅酸乙酯，并搅拌反应1h～2h，离心分离得到固体产物，在温度为60～90℃下将固体产物干燥至恒重，得到二氧化硅粉末；所述乙醇与去离子水的体积比为2:10～25；所述氨水与去离子水的体积比为6:2～5；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为1:4～10；
②、制备二氧化硅浆料：步骤3：将二氧化硅粉末加入乙醇中，超声分散30min～60min，得到二氧化硅浆料；所述二氧化硅粉末的质量与乙醇的体积比为(0.1～0.3)g:50mL；
③、制备混合浆液：将尿素和硝酸铈加入去离子水中，搅拌均匀，再加入二氧化硅浆料，超声分散30min～60min，得到混合浆液；所述尿素的质量与去离子水的体积比为(0.1～1.0)g:50mL；所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为(1.5～4.0)g:50mL；所述二氧化硅浆料与去离子水的体积比为1:(0.5～2.0)；
④、制备二氧化铈@二氧化硅纳米球：将混合浆液置于反应釜中，在温度为120～220℃下水热反应4h～16h，自然冷却至室温，先用乙醇进行离心洗涤3～5次，再用去离子水进行离心洗涤3～5次，然后置于烘箱中，在温度为45℃～80℃下进行干燥12h～24h，得到二氧化铈@二氧化硅纳米球；
⑤、碱刻蚀：将二氧化铈@二氧化硅纳米球浸渍于浓度为0.5mol/L～1.0mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度为60～120℃下加热刻蚀1h～5h冷却室温，抽滤得到固体反应物，固体反应物先用乙醇进行离心洗涤3～5次，再用去离子水进行离心洗涤3～5次，得到洗涤后反应物，在温度为60～120℃下将洗涤后反应物干燥至恒重，得到二氧化铈中空纳米球；
三、复合：将氮化碳加入甲醇中，超声30min～60min，得到氮化碳浆液，将二氧化铈中空纳米球按加入速度为0.02g/min～0.1g/min加入氮化碳浆液中，并继续超声，至甲醇完全挥发为止，然后转移至马弗炉中，在温度为100～300℃下烧结1h～4h，得到二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂；所述氮化碳的质量与甲醇的体积比为(90～100)mg:50mL；所述二氧化铈中空纳米球的质量与甲醇的体积比为(4～6)mg:50mL。
2.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一①中所述干燥处理具体操作如下：置于烘箱中，在温度为40℃～80下干燥6h～24h。
3.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤一②中所述烧结具体过程如下：先以升温速度为3℃/min～5℃/min将马弗炉内温度从室温升温至450℃～700℃，并在温度为450℃～700℃下烧结2h～6h，然后将温度降至室温。
4.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二①中所述乙醇与去离子水的体积比为4:25；所述氨水与去离子水的体积比为12:5；所述正硅酸乙酯与去离子水的体积比为1:5。
5.根据权利要求4所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二②中所述二氧化硅粉末的质量与乙醇的体积比为0.15g:50mL。
6.根据权利要求5所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二③中所述尿素的质量与去离子水的体积比为0.5g:50mL；所述硝酸铈的质量与去离子水的体积比为2.6g:50mL；所述二氧化硅浆料与去离子水的体积比为1:1。
7.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二④将混合浆液置于反应釜中，在温度为160℃下水热反应8h。
8.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤二⑤将二氧化铈@二氧化硅纳米球浸渍于浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度为80℃下加热刻蚀2h冷却室温。
9.根据权利要求1所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中所述氮化碳的质量与甲醇的体积比为95mg:50mL；所述二氧化铈中空纳米球的质量与甲醇的体积比为5mg:50mL。
10.根据权利要求9所述的二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于步骤三中将氮化碳加入甲醇中，超声30min，得到氮化碳浆液，将二氧化铈中空纳米球按加入速度为0.05g/min加入氮化碳浆液中，并继续超声，至甲醇完全挥发为止，然后转移至马弗炉中，在温度为150℃下烧结2h，得到二氧化铈纳米球-氮化碳复合可见光催化剂。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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