本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體光催化技術(shù)是最有可能借助太陽光實(shí)現(xiàn)消除環(huán)境污染的方法之一。到目前為止，大多數(shù)的研究都聚焦于tio2，這主要是由于tio2具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性、抗光腐蝕性能、低廉的價格和良好的環(huán)境相容性等優(yōu)點(diǎn)而成為最重要的光催化材料。然而，tio2禁帶寬度為3.2ev，屬寬帶隙半導(dǎo)體，只能吸收占太陽光譜3％-5％、波長小于390nm的紫外光，因此限制了其對太陽光的利用。為了有效利用太陽光，尋找高效的可見光型催化劑成為發(fā)展光催化技術(shù)的一項(xiàng)重要任務(wù)。氧化亞銅(cu2o)作為典型的p型半導(dǎo)體光催化材料，其禁帶寬介于2.0-2.4ev間，相對于寬帶隙的半導(dǎo)體材料，氧化亞銅可吸收大部分可見光，更充分的利用太陽能。另外，氧化亞銅無毒、制備成本低、環(huán)境耐受性良好，因此cu2o在可見光下光催化分解水和降解有機(jī)污染物被廣泛研究。然而，光生電子空穴對的迅速復(fù)合以致于cu2o的光催化效率有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的制備方法及其應(yīng)用，所述催化劑具有更強(qiáng)的可見光吸收能力，光催化性能增強(qiáng)且相對較為穩(wěn)定。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的制備方法，包括如下步驟：

提供第一溶液，所述第一溶液包括溶解狀態(tài)的cu²⁺；

在所述第一溶液中加入質(zhì)子化的g-c3n4，攪拌，超聲，獲得懸浮液；

在攪拌狀態(tài)下向所述懸浮液中加入木糖醇，調(diào)節(jié)ph值至10-12，攪拌得混合液；

將所述混合液在高壓反應(yīng)容器中加熱至150-200℃，恒溫反應(yīng)25-35h，獲得反應(yīng)物；

將冷卻后的所述反應(yīng)物固液分離得到固體產(chǎn)物，清洗，真空干燥；

將所述固體產(chǎn)物在氣氛保護(hù)下加熱至150-250℃保持恒溫1h-3h，制得g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述復(fù)合催化劑中，所述g-c3n4與cu2o的質(zhì)量比為1:1-1:5。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述高壓反應(yīng)容器的壓力為0.5-0.8mpa。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述真空干燥的溫度為50-70℃，干燥時間為6-10h。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述氣氛采用氬氣。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述固體產(chǎn)物的加熱速率為2-3k/min。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述質(zhì)子化的g-c3n4的制備方法包括：將雙氰胺在升溫速率為1-3k/min的條件下升溫至500-600℃后，煅燒3-5h，冷卻，研磨得到粉末；在所述粉末中加入濃硫酸混合，攪拌，超聲，得到混合物；將所述混合物與水混合攪拌，獲得乳白色懸浮液，將所述乳白色懸浮液離心、洗滌及干燥，得到酸化后的g-c3n4；將所述酸化后的g-c3n4在50-75℃熱回流4-8h，抽濾、洗滌并干燥得質(zhì)子化的g-c3n4。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述攪拌時間為6-10h，所述超聲時間為1-3h。

一種g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的應(yīng)用，所述g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑在可見光照射作用下催化處理廢水中的有機(jī)污染物。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述處理包括：

在廢水中加入g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑，攪拌形成混合物；

將所述混合物置于可見光的照射范圍內(nèi)；

所述g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑與可見光協(xié)同降解廢水中的有機(jī)污染物。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述廢水中包含蒽醌類、醌亞胺類、氧雜蒽類以及偶氮類的有機(jī)污染物中的一種或多種。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述廢水中的污染物選自活性艷藍(lán)、亞甲基藍(lán)、羅丹明b、活性艷紅以及甲基橙。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述廢水中污染物的初始濃度為10-100mg/l。

作為進(jìn)一步的優(yōu)選，所述混合物中的g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的加入量為0.1-2g/l。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明首次研究通過與窄帶隙的半導(dǎo)體材料之間的耦合來促進(jìn)cu2o光催化活性，利用水熱還原法成功的制備了g-c3n4-cu2o復(fù)合光催化劑，所述復(fù)合催化劑中g(shù)-c3n4和cu2o緊密的生長在一起，形成了g-c3n4-cu2o面面接觸的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。相比于純相的g-c3n4和cu2o，g-c3n4-cu2o復(fù)合材料具有更強(qiáng)的可見光吸收能力。g-c3n4-cu2o異質(zhì)結(jié)較好的能帶匹配結(jié)構(gòu)從而確保了復(fù)合物的光催化性能，比單相的g-c3n4或者cu2o有較大的提高。本發(fā)明采用質(zhì)子化的g-c3n4使其出現(xiàn)明顯的分散性，形成比表面積更大的納米片狀結(jié)構(gòu)，從而更充分的接觸cu2o形成更加緊密的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為g-c3n4、cu2o及不同摻雜量的本發(fā)明實(shí)施例中g(shù)-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的xrd圖。

圖2為純相g-c3n4、cu2o和本發(fā)明實(shí)施例1中g(shù)-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的傅里葉變換紅外光譜。

圖3a、3b、3c分別為純相cu2o、g-c3n4和本發(fā)明實(shí)施例1中g(shù)-c3n4-cu2o(1:5)復(fù)合催化劑的sem圖。

圖4為在vis、g-c3n4及cu2o的不同組合反應(yīng)體系中甲基橙的降解情況示意圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑(g-c3n4：cu2o＝1:5)在可見光下對甲基橙降解的循環(huán)實(shí)驗(yàn)結(jié)果示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明通過提供一種g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的制備方法及其應(yīng)用，解決了現(xiàn)有光催化劑處理有機(jī)廢水光催化性能差、催化性能不穩(wěn)定等的缺陷，本發(fā)明制備的g-c3n4-cu2o復(fù)合光催化劑，具有更強(qiáng)的可見光吸收能力，光催化劑催化性能和穩(wěn)定性增強(qiáng)。

為了解決上述缺陷，本發(fā)明實(shí)施例的主要思路是：

本發(fā)明實(shí)施例g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的制備方法，包括如下步驟：

提供第一溶液，所述第一溶液包括溶解狀態(tài)的cu²⁺；

在所述第一溶液中加入質(zhì)子化的g-c3n4，攪拌，超聲，獲得懸浮液；

在攪拌狀態(tài)下向所述懸浮液中加入木糖醇，調(diào)節(jié)ph值至10-12，攪拌得混合液；

將所述混合液在高壓反應(yīng)容器中加熱至150-200℃，恒溫反應(yīng)25-35h，獲得反應(yīng)物；

將冷卻后的所述反應(yīng)物固液分離得到固體產(chǎn)物，清洗，真空干燥；

將所述固體產(chǎn)物在氣氛保護(hù)下加熱至150-250℃保持恒溫1h-3h，制得g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑。

石墨相氮化碳(g-c3n4)是一種典型的n型半導(dǎo)體材料，g-c3n4是一種帶寬約為2.7ev的非金屬聚合物型光催化劑，對可見光有良好的吸收能力，并具有較好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和無污染廉價等優(yōu)勢。這使得g-c3n4在光分解水制氫和降解有機(jī)污染物等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。然而，單體g-c3n4材料表面缺陷較多，其光生電子空穴的復(fù)合率較高，導(dǎo)致光催化性能差。為解決這些問題，研究者采取一系列措施，例如摻雜過渡金屬元素，制備多孔結(jié)構(gòu)g-c3n4及半導(dǎo)體復(fù)合等等。將種半導(dǎo)體材料復(fù)合成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)是減少光生載流子復(fù)合率的有效策略。

本發(fā)明實(shí)施例以水熱還原法和高溫煅燒法為基礎(chǔ)將g-c3n4生長到cu2o表面制得了g-c3n4-cu2o復(fù)合光催化劑。對合成的光催化劑進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)性能的表征，并以甲基橙等為模擬污染物來評估了復(fù)合催化劑的光催化降解能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明g-c3n4和cu2o兩相組成共存并且具有緊密的接觸界面，形成了g-c3n4-cu2o面面接觸的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。除此之外g-c3n4-cu2o異質(zhì)結(jié)較好的能帶匹配結(jié)構(gòu)從而確保了復(fù)合物的光催化性能，比單相的g-c3n4或者cu2o有較大的提高，并且具有良好的光化學(xué)穩(wěn)定性。本發(fā)明實(shí)施例復(fù)合催化劑催化性能的整體提高歸因于p-n型異質(zhì)結(jié)有效促進(jìn)電荷的分離、抑制電子-空穴復(fù)合以及吸收光波長范圍的擴(kuò)展。

本發(fā)明實(shí)施例g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑在可見光照射作用下可催化處理廢水中的有機(jī)污染物。本發(fā)明實(shí)施例以甲基橙為例研究了本發(fā)明實(shí)施例催化劑用于催化處理廢水過程時，其對水環(huán)境中有機(jī)污染物的降解效果，但是并不限制為本發(fā)明實(shí)施例僅對甲基橙起作用，降解其他污染物也可以達(dá)到類似的催化降解的效果。

為了讓本發(fā)明之上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉數(shù)實(shí)施例，來說明本發(fā)明所述之g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的制備方法及其應(yīng)用。

實(shí)施例1

原料與試劑

二氰二胺(c2h4n4)、五水合硫酸銅(cuso4·5h2o)、氫氧化鈉(naoh)、鹽酸(hcl)均為分析純(ar)，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；木糖醇(c5h1205)、甲基橙(c14h14n3nao3s)均為分析純(ar)，購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

質(zhì)子化g-c3n4的制備

將雙氰胺在升溫速率為2k/min的條件下升溫至550℃后，煅燒4h，冷卻，研磨得到的淡黃色粉末；在研磨后的粉末中加入濃硫酸混合，攪拌，超聲，得到混合物；將所述混合物與水混合攪拌，獲得乳白色懸浮液，將所述乳白色懸浮液離心、洗滌及干燥，得到酸化后的g-c3n4；將所述酸化后的g-c3n4在65℃熱回流6h，抽濾、洗滌并干燥得g-c3n4。

g-c3n4-cu2o復(fù)合光催化劑的制備

以水熱還原法輔以高溫煅燒法將g-c3n4生長到cu2o表面，具體步驟如下：首先在磁力攪拌下將1.25gcuso4·5h2o加入到40ml去離子水中，當(dāng)溶液變?yōu)樯钏{(lán)色時，繼續(xù)往上述溶液中加入g-c3n4粉末磁力攪拌1h之后再繼續(xù)超聲1h制得均勻的懸浮液，其中g(shù)-c3n4：cu2o的質(zhì)量比為1:5，緊接著在磁力攪拌的條件下向上述懸浮液中加入1.5g的木糖醇，之后用1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)上述懸浮液的ph為12左右，磁力攪拌1h后，將上述混合液轉(zhuǎn)入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜加熱至180℃恒溫反應(yīng)30h后，取出反應(yīng)釜后自然冷卻，將內(nèi)襯中的樣品抽濾分離出來，用去離子水反復(fù)沖洗三次，于真空干燥箱中60℃干燥8h。最后將所得的樣品在氬氣保護(hù)下以2.3k/min加熱至200℃保持恒溫2h，制得g-c3n4-cu2o異質(zhì)結(jié)。

實(shí)施例2

質(zhì)子化g-c3n4的制備

將雙氰胺在升溫速率為1k/min的條件下升溫至500℃后，煅燒5h，冷卻，研磨得到的淡黃色粉末；在研磨后的粉末中加入濃硫酸混合，攪拌，超聲，得到混合物；將所述混合物與水混合攪拌，獲得乳白色懸浮液，將所述乳白色懸浮液離心、洗滌及干燥，得到酸化后的g-c3n4；將所述酸化后的g-c3n4在50℃熱回流8h，抽濾、洗滌并干燥得g-c3n4。

g-c3n4-cu2o復(fù)合光催化劑的制備

以水熱還原法輔以高溫煅燒法將g-c3n4生長到cu2o表面，具體步驟如下：首先在磁力攪拌下將1.25gcuso4·5h2o加入到40ml去離子水中，當(dāng)溶液變?yōu)樯钏{(lán)色時，繼續(xù)往上述溶液中加入g-c3n4粉末磁力攪拌2h之后再繼續(xù)超聲2h制得均勻的懸浮液，其中g(shù)-c3n4：cu2o的質(zhì)量比為3:5，緊接著在磁力攪拌的條件下向上述懸浮液中加入1.5g的木糖醇，之后用1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)上述懸浮液的ph為10左右，磁力攪拌2h后，將上述混合液轉(zhuǎn)入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜加熱至150℃恒溫反應(yīng)35h后，取出反應(yīng)釜后自然冷卻，將內(nèi)襯中的樣品抽濾分離出來，用去離子水反復(fù)沖洗三次，于真空干燥箱中70℃干燥6h。最后將所得的樣品在氬氣保護(hù)下以3k/min加熱至250℃保持恒溫1h，制得g-c3n4-cu2o異質(zhì)結(jié)。

實(shí)施例3

質(zhì)子化g-c3n4的制備

將雙氰胺在升溫速率為3k/min的條件下升溫至600℃后，煅燒3h，冷卻，研磨得到的淡黃色粉末；在研磨后的粉末中加入濃硫酸混合，攪拌，超聲，得到混合物；將所述混合物與水混合攪拌，獲得乳白色懸浮液，將所述乳白色懸浮液離心、洗滌及干燥，得到酸化后的g-c3n4；將所述酸化后的g-c3n4在75℃熱回流4h，抽濾、洗滌并干燥得g-c3n4。

g-c3n4-cu2o復(fù)合光催化劑的制備

以水熱還原法輔以高溫煅燒法將g-c3n4生長到cu2o表面，具體步驟如下：首先在磁力攪拌下將1.25gcuso4·5h2o加入到40ml去離子水中，當(dāng)溶液變?yōu)樯钏{(lán)色時，繼續(xù)往上述溶液中加入g-c3n4粉末磁力攪拌3h之后再繼續(xù)超聲3h制得均勻的懸浮液，其中g(shù)-c3n4：cu2o的質(zhì)量比為1:1，緊接著在磁力攪拌的條件下向上述懸浮液中加入1.5g的木糖醇，之后用1mol/lnaoh溶液調(diào)節(jié)上述懸浮液的ph為12左右，磁力攪拌2h后，將上述混合液轉(zhuǎn)入到聚四氟乙烯內(nèi)襯的高壓反應(yīng)釜加熱至200℃恒溫反應(yīng)25h后，取出反應(yīng)釜后自然冷卻，將內(nèi)襯中的樣品抽濾分離出來，用去離子水反復(fù)沖洗三次，于真空干燥箱中50℃干燥10h。最后將所得的樣品在氬氣保護(hù)下以1k/min加熱至150℃保持恒溫3h，制得g-c3n4-cu2o異質(zhì)結(jié)。

本發(fā)明實(shí)施例2-3制備方法中所用的原料及試劑與實(shí)施例1類似。

g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑的表征

用x射線粉末衍射儀(xpertpro，荷蘭panalytical公司)表征粉末顆粒的晶體物相，x射線源為cukα射線，λ＝0.154059nm，掃描范圍為8°～80°，工作電壓為40kv。用傅里葉變換紅外光譜儀(thermonexus470，美國nicolet公司)測定樣品的紅外譜圖，kbr壓片。采用日本jeoljsm-6380-la型掃描電子顯示鏡(sem)觀察樣品的形貌和顆粒分布狀況。

圖1為g-c3n4、cu2o及不同摻雜量(g-c3n4：cu2o＝1：1、3:5、1:5)的g-c3n4-cu2o復(fù)合體系樣品的xrd圖，其中單相的g-c3n4樣品在衍射角2θ為27.38°和13.04°兩處的特征峰分別對應(yīng)于g-c3n4(jcpds87-1526)卡片中的(002)和(100)晶面，這也就說明了合成樣品中有三-s-三嗪單元的存在。在衍射角2θ為27.38°處的最強(qiáng)峰是由環(huán)狀芳香物的層間堆積而成的，當(dāng)將g-c3n4和cu2o按照不同摻雜量進(jìn)行復(fù)合之后，隨著cu2o摻雜量的不斷增大，g-c3n4的這兩個特征峰強(qiáng)度在不斷的減弱。這可能是因?yàn)閏u2o成功在g-c3n4表面沉積。在g-c3n4-cu2o復(fù)合樣品中衍射角2θ為:29.582°、36.441°、42.328°、61.406°、73.556°、77.414°六處一系列尖銳而狹窄則對應(yīng)于cu2o(jcpds65-3288)中的110、111、200、220、311、222晶面，表明cu2o的結(jié)晶性較好。所有純相的g-c3n4和cu2o特征峰在復(fù)合樣品中都被檢測出來，說明了在g-c3n4-cu2o復(fù)合體系主要是由中g(shù)-c3n4和cu2o兩相組成。

如圖2所示，通過傅里葉紅外光譜去進(jìn)一步研究討論本發(fā)明實(shí)施例1所得樣品的化學(xué)成分信息。在純相的cu2o紅外光譜圖中，位于630cm^-1處的峰對應(yīng)的是cu-o鍵的伸縮振動的結(jié)果。而在純相的g-c3n4樣品中，三個主要的吸收區(qū)域可以被清除的檢測出來，其中在3000-3500nm^-1處的寬峰是n-h鍵伸縮振動峰和物理吸附水中o-h鍵的伸縮，其次在1200-1700nm^-1的強(qiáng)波動吸收區(qū)域，其特征峰分別在1240、1320、1407、1567和1640cm^-1，屬于典型的cn雜環(huán)化合物的伸縮振動峰在808cm^-1處的吸收峰對應(yīng)于均三嗪環(huán)彎曲振動，而在不同摻雜比例的g-c3n4-cu2o復(fù)合材料中隨著g-c3n4摻雜量的不斷增加，其對應(yīng)的g-c3n4的特征吸收峰也在逐漸增強(qiáng)，并且所有不同摻雜比例的復(fù)合樣品中，純相g-c3n4和cu2o特征峰均存在，從而表明本發(fā)明實(shí)施例復(fù)合催化劑中兩種半導(dǎo)體材料的存在，與上述xrd的測試結(jié)果一致。

圖3a、3b、3c分別為純相cu2o、g-c3n4和本發(fā)明實(shí)施例1中g(shù)-c3n4-cu2o(1:5)復(fù)合催化劑的sem圖。如圖3b所示剛合成出來的純相g-c3n4樣品呈現(xiàn)出明顯的分散性，而當(dāng)將g-c3n4和cu2o按照一定比例摻雜之后，由圖3c我們可以發(fā)現(xiàn)g-c3n4和立體六角星形cu2o緊密的生長在一起，，從而形成面面接觸的異質(zhì)結(jié)。

為了得到本發(fā)明實(shí)施例可見光協(xié)同g-c3n4-cu2o復(fù)合催化劑處理廢水的效果，對實(shí)施例所制備的復(fù)合催化劑進(jìn)行如下一系列試驗(yàn)予以證明：

1、g-c3n4-cu2o的光催化性能的研究

光催化降解實(shí)驗(yàn)采用自制led燈作為光源，套杯外層通過冷凝水以確保光催化反應(yīng)在恒溫下進(jìn)行。以濃度為10mg/l、體積為50ml的羅丹明b(rhb)或甲基橙mo溶液做目標(biāo)降解物，催化劑的投加量為0.025g。在光催化反應(yīng)之前先黑暗無光的環(huán)境下吸附攪拌30min，以確保達(dá)到吸附平衡，開燈后每隔一定時間取樣一次，每次取樣1.2ml，反應(yīng)時間30min。取樣后用0.45μm的水系針筒濾膜過濾，去除試樣中殘留的少量催化劑，置于加油0.1ml乙醇的離心管，使用紫外可見光譜儀檢測濾液的吸光度(最大吸收波長λ＝554nm，或者在波長范圍200-700nm進(jìn)行全波長掃描)。以污染物的降解率c/c0表征復(fù)合催化劑的光催化性能。

為了評價所合成的催化劑的光催化性能，在可見光照射下，將甲基橙(mo)溶液作為模擬的污染物進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)。通過對不同體系下本發(fā)明實(shí)施例1制備的g-c3n4-cu2o對mo的降解情況的探討，結(jié)果如圖4所示，我們發(fā)現(xiàn)在不加光催化劑的對照實(shí)驗(yàn)中，mo幾乎沒有降解，這表明mo相當(dāng)穩(wěn)定，從而排除了mo自降解過程發(fā)生的可能。當(dāng)單相的g-c3n4和cu2o加入后，雖然對mo的降解都有一定的促進(jìn)作用，但是30min對mo的降解也不到20％，而將g-c3n4和cu2o復(fù)合后(質(zhì)量比1：5)加入體系后，對mo的降解活性有顯著的促進(jìn)作用，30min便可降解84％的mo。這些結(jié)果表明g-c3n4-cu2o/vis體系相比于它的單相光催化體系對mo的降解更加高效。

2、g-c3n4-cu2o穩(wěn)定性的研究

在固液反應(yīng)中固體光催化劑的穩(wěn)定性是極其重要的。為了測試g-c3n4-cu2o的催化性能的穩(wěn)定性，每次反應(yīng)后的催化劑被再次收集起來重新添加到下一次循環(huán)反應(yīng)中。如圖5所示，循環(huán)6次后反應(yīng)30min對mo的降解率基本不變，催化劑穩(wěn)定性高。

上述本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案，至少具有如下的技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明首次研究通過與窄帶隙的半導(dǎo)體材料之間的耦合來促進(jìn)cu2o光催化活性，利用水熱還原法成功的制備了g-c3n4-cu2o復(fù)合光催化劑，所述復(fù)合催化劑g-c3n4和cu2o緊密的生長在一起，形成了g-c3n4-cu2o面面接觸的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。相比于純相的g-c3n4和cu2o，g-c3n4-cu2o復(fù)合材料具有更強(qiáng)的可見光吸收能力。g-c3n4-cu2o異質(zhì)結(jié)較好的能帶匹配結(jié)構(gòu)從而確保了復(fù)合物的光催化性能，比單相的g-c3n4或者cu2o有較大的提高。

(2)本發(fā)明采用質(zhì)子化的g-c3n4，使其出現(xiàn)明顯的分散性，形成比表面積更大的納米片狀結(jié)構(gòu)，從而更充分的接觸cu2o形成更加緊密的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)。

(3)本發(fā)明通過可見光輻照降解目標(biāo)物測試評估復(fù)合光催化劑光催化活性，結(jié)果表明g-c3n4-cu2o/vis體系相比于它的單相光催化體系對污染物的降解更加高效。

(4)本發(fā)明g-c3n4和cu2o之間形成的p-n型異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，循環(huán)6次后復(fù)合光催化劑并沒有出現(xiàn)明顯的失活，具有良好的光化學(xué)穩(wěn)定性。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。