CN110624585A - 一种负载氮化碳的光催化网的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，属于光催化剂制备技术领域。将无机粘合剂和超薄氮化碳粉末混合，超声处理，然后将超薄氮化碳和粘合剂混合液喷涂于棉质纤维网上，等待干燥过后即可制得负载有氮化碳的光催网。本发明利用粘合剂将氮化碳光催化剂负载在棉质纤维网上，解决了粉末催化剂的固定化问题，同时将该光催化网应用于水处理方面具有较好的处理效果。该方法工艺简单，成本低，适合于水处理领域，具有一定应用前景和使用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，属于光催化剂制备技术领域。
背景技术
光催化技术作为一种利用太阳光作为能源，激发半导体产生光生空穴和电子去和其他物质进行反应的技术，其在能源和环境领域有着广泛的研究和应用。常用的光催化剂有二氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等，其中TiO2是被研究最早的光催化剂，由于具有强氧化能力，TiO2在光催化降解污染物方面有广泛应用前景。
近年来，不断有新的光催化剂被发现并进行研究和应用，这其中的氮化碳材料由于具有良好的可见光响应、廉价易得、无毒无害的优点在光催化降解污染物方面有很好的应用前景。但是传统的光催化剂都以固体粉末为主，其在水处理方面更多的需要投加到水体中才能进行污染物降解，这就造成处理完成后催化剂粉末的回收困难，并且容易对水体造成二次污染，所以，对粉体催化剂的固定化研究逐渐成为热点。于是，将粉末催化剂负载于其他固体上如：薄膜、纤维网、塑料球等，可以解决催化剂的固定难题，同时有利于光催化技术的推广和应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种成本低、工艺简单、适用于工业生产的负载氮化碳的光催化网的制备方法。本发明制备的光催化网，具有良好的水质净化效果。
本发明采用无机粘合剂将催化剂喷涂负载在载体表面，相比于有机粘合剂，无机粘合剂能够抵抗光催化剂的降解，具有稳定性好，处理步骤简单，负载均匀的特点。所用的催化剂氮化碳和棉质纤维网都是廉价易得的材料，具有较低的成本。由于氮化碳具有良好的可见光催化活性，所制得的光催化网能够适应多种废水处理。
为实现上述发明目的，主要采用以下技术方案：
一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，包括如下步骤：
(1)将超薄氮化碳和无机粘合剂以一定比例混合，然后进行超声处理，使氮化碳完全分散，得到超薄氮化碳粘合液；
(2)将上述超薄氮化碳粘合液分三次均匀喷涂于一定面积的棉质纤维网上，等待完全干燥即可得到负载氮化碳的光催化网。
上述制备方法中：步骤(1)中，所述的无机粘合剂为硅酸钠；超薄氮化碳和无机粘合剂质量比为1:1-1.25；超声处理时间为1-2h。
上述制备方法中：步骤(2)中，所述的超薄氮化碳粘合液和棉质纤维网比例为400-500g:1m2；棉质纤维网为50-100目。
上述制备方法中：步骤(2)中，所述的喷涂方法为气动喷壶手动喷涂；每次喷涂超薄氮化碳粘合液量为120-300g；每次喷涂间隔2-3h。
上述制备方法中：步骤(2)中，所述的喷涂结束后，达到完全干燥时间为 24-36h。
本发明所述方法，制备得到了负载氮化碳的光催化网。
本发明有益效果在于：
本发明采用无机粘合剂喷涂法，具有负载效果稳定、工艺简单、成本低的特点，适用于批量生产，有一定的应用前景。
本发明制备得到的负载氮化碳的光催化网，由于氮化碳具有良好的可见光催化活性，因此所制得光催化网在光催化降解污染物，在水处理方面有一定的应用前景。
附图说明
图1为光催化网实物图。
表1为实施例1中负载氮化碳的光催化网处理前后水质分析。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明进行详细阐述，而不是限制本发明
下述实施例中使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
制备超薄氮化碳：称三聚氰胺200g，放入马弗炉中，以5℃/min由室温升温至550℃，然后在550℃反应4h，然后冷却至室温后再进行二次煅烧，二次煅烧时马弗炉以2℃/min由室温升温至550℃，然后在550℃反应60min后等冷却至室温得到超薄氮化碳。
实施例1：称取240g超薄氮化碳，加入280g无机粘合剂，超声处理1h。将上述溶液分三次均匀喷涂在1.2m2的80目棉质纤维网上，三次的喷涂量分别为150g，180g，190g，每次喷涂间隔2.5h，室温下干燥28h，得到完全干燥的负载氮化碳的光催化网。该催化网应用于河道(江苏大学玉带河)水质净化，对水中COD去除率为78％。
实施例2：称取200g超薄氮化碳，加入200g无机粘合剂，超声处理1h。将上述溶液分三次均匀喷涂在1m2的100目棉质纤维网上，三次的喷涂量分别为120g，150g，130g，每次喷涂间隔2h，室温下干燥24h，得到完全干燥的负载氮化碳的光催化网。该催化网应用于某景观用水净化，对水中COD去除率为 91％。
实施例3：称取400g超薄氮化碳，加入500g无机粘合剂，超声处理2h。将上述溶液分三次均匀喷涂在1.8m2的50目棉质纤维网上，三次的喷涂量分别为300g，300g，300g，每次喷涂间隔3h，室温下干燥36h，得到完全干燥的负载氮化碳的光催化网。该催化网应用于某污水处理厂二沉池出水水质处理，对水中COD去除率为88％。
以上所揭露的仅为本发明较佳实例而已，再不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段进行替换和改进，均应包含在本发明保护范围之内。
表1
Claims (5)
1.一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将超薄氮化碳和无机粘合剂以一定比例混合，然后进行超声处理，使氮化碳完全分散，得到超薄氮化碳粘合液；
(2)将上述超薄氮化碳粘合液分三次均匀喷涂于一定面积的棉质纤维网上，等待完全干燥即可得到负载氮化碳的光催化网。
2.如权利要求1所述的一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的无机粘合剂为硅酸钠；超薄氮化碳和无机粘合剂质量比为1:1-1.25；超声处理时间为1-2h。
3.如权利要求1所述的一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的超薄氮化碳粘合液和棉质纤维网比例为400-500g:1m2；棉质纤维网为50-100目。
4.如权利要求1所述的一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的喷涂方法为气动喷壶手动喷涂；每次喷涂超薄氮化碳粘合液量为120-300g；每次喷涂间隔2-3h。
5.如权利要求1所述的一种负载氮化碳的光催化网的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的喷涂结束后，达到完全干燥的时间为24-36h。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191231 |
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