本發(fā)明涉及一種三明治構(gòu)型的g-碳三氮四/二氧化鈦復合光催化劑的制備方法，屬于光催化劑領域。

背景技術：

隨著環(huán)境問題和能源危機的加劇，最大程度的利用太陽能通過光催化材料來去除環(huán)境污染物是非常重要的技術之一。二氧化鈦因為無毒、低成本、穩(wěn)定等特點受到廣泛關注。但是因為二氧化鈦的寬帶隙和光生電子空穴的高復合率，很大程度上限制其應用。因此，開發(fā)新的具有可見光響應和高電子空穴分離效率的tio2類光催化劑顯得尤其重要。g-碳三氮四/二氧化鈦（g-c3n4/tio2）是一種新型的無機光催化材料，它的能帶間隙窄，可吸收可見光，并且熱穩(wěn)定性高，容易制備，成本低廉。但是純的g-c3n4存在比表面積小，電子空穴復合率高等不足[industrial&engineeringchemistryresearch,2013,52(48):17140~17150]。

基于tio2和g-c3n4的特點，將兩者以合適的方法制備成復合材料，有利于發(fā)揮二者的長處，彌補各自的不足。復合材料的制備方法對于材料的性能有著直接的影響，因此，發(fā)展簡單高效的tio2，g-c3n4的復合方法，對于最大限度地發(fā)揮二者的優(yōu)點具有積極意義。

基于以上背景，我們發(fā)展了一種tio2，g-c3n4的復合方法，由此獲得的g-c3n4/tio2復合材料具有新穎的三明治構(gòu)型，即片狀的g-c3n4兩面都緊密的負載上了顆粒狀的tio2。這種構(gòu)型，有利于g-c3n4充分地與tio2接觸，從而提高整體的性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種三明治構(gòu)型的g-碳三氮四/二氧化鈦（g-c3n4/tio2）復合光催化劑的制備方法。

本發(fā)明采取如下手段：

（1）通過常規(guī)的三聚氰胺煅燒法制備g-c3n4；

（2）將g-c3n4分散于乙醇中，所加量為：5mgg-c3n4加入至100ml乙醇中，得到g-c3n4濃度為0.05mg/ml的分散液；

（3）逐滴加入鈦酸正丁酯，所加量為：1-6ml；

（4）加入0.35ml質(zhì)量百分濃度為28%的濃氨水；

（5）45℃下攪拌反應24小時，離心分離得到固體產(chǎn)品，用乙醇洗滌三次以上，之后60℃干燥過夜；

（6）將（5）所得產(chǎn)品在ar保護下，由室溫以2℃/min的升溫速率升溫至450℃，在450℃煅燒2h，即得到最終產(chǎn)品。

其中步驟（2）（3）（4）各物質(zhì)的加入量可以按比例統(tǒng)一成倍放大或縮小。

本發(fā)明產(chǎn)品的優(yōu)點在于：制備條件溫和，操作簡單，成本低廉，產(chǎn)品具有良好的光催化性能，可在短時間內(nèi)利用可見光清除水體中劇毒的cr(vi)，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1產(chǎn)品的掃描電鏡圖。

圖2為本發(fā)明實施例1產(chǎn)品對cr（vi）的可見光催化還。

具體實施方式

實施例1

以常規(guī)的三聚氰胺煅燒法制備g-c3n4/tio2。

將5mgg-c3n4分散于100ml乙醇中，超聲至少6h，使其分散均勻，濃度為0.05mg/ml。再在g-c3n4乙醇的懸浮液中逐滴滴入2ml的鈦酸正丁酯，之后滴入0.35ml28wt%的氨水，45℃下水浴攪拌24h。離心，用乙醇洗滌至少三次，之后60℃干燥一晚上。最后在ar保護下以2℃/min的升溫速率450℃煅燒2h，即得到g-c3n4/tio2復合材料。

實施例2

以常規(guī)的三聚氰胺煅燒法制備g-c3n4/tio2。

將10mgg-c3n4分散于200ml乙醇中，超聲至少6h，使其分散均勻，濃度為0.05mg/ml。再在g-c3n4乙醇的懸浮液中逐滴滴入4ml的鈦酸正丁酯，之后滴入0.7ml28wt%的氨水，45℃下水浴攪拌24h。離心，用乙醇洗滌至少三次，之后60℃干燥一晚上。最后在ar保護下以2℃/min的升溫速率450℃煅燒2h，即得到g-c3n4/tio2復合材料。

實施例3

以常規(guī)的三聚氰胺煅燒法制備g-c3n4/tio2。

將5mgg-c3n4分散于100ml乙醇中，超聲至少6h，使其分散均勻，濃度為0.05mg/ml。再在g-c3n4乙醇的懸浮液中逐滴滴入1ml的鈦酸正丁酯，之后滴入0.35ml28wt%的氨水，45℃下水浴攪拌24h。離心，用乙醇洗滌至少三次，之后60℃干燥一晚上。最后在ar保護下以2℃/min的升溫速率450℃煅燒2h，即得到g-c3n4/tio2復合材料。

實施例4

以常規(guī)的三聚氰胺煅燒法制備g-c3n4/tio2。

將5mgg-c3n4分散于100ml乙醇中，超聲至少6h，使其分散均勻，濃度為0.05mg/ml。再在g-c3n4乙醇的懸浮液中逐滴滴入6ml的鈦酸正丁酯，之后滴入0.35ml28wt%的氨水，45℃下水浴攪拌24h。離心，用乙醇洗滌至少三次，之后60℃干燥一晚上。最后在ar保護下以2℃/min的升溫速率450℃煅燒2h，即得到g-c3n4/tio2復合材料。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種三明治構(gòu)型的g?碳三氮四/二氧化鈦復合光催化劑的制備方法，其方法在于：將g?C3N4分散于乙醇中，再滴加入適量的鈦酸正丁酯，加入氨水調(diào)節(jié)pH值，最后煅燒得到產(chǎn)品。產(chǎn)品的特點是結(jié)構(gòu)為三明治構(gòu)型，這有利于g?C3N4與TiO2充分的接觸。產(chǎn)品制備簡單，成本低廉，具有良好的光催化性能，可在短時間內(nèi)利用可見光清除水體中劇毒的Cr(VI），具有良好的應用前景。

技術研發(fā)人員：蔣華麟;陳萍華;厲夢琳;劉軍
受保護的技術使用者：南昌航空大學
技術研發(fā)日：2017.07.19
技術公布日：2017.09.26