氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115445646A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202210956380.0C02F101/38(2006.01)(22)申请日2022.08.10(71)申请人湖南农业大学地址410128湖南省长沙市芙蓉区农大路1号(72)发明人邓垚成李玲周展鹏汤榕菂熊胜曾浩(74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283专利代理师李娟(51)Int.Cl.B01J27/24(2006.01)C02F1/30(2006.01)C02F1/72(2006.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图4页(54)发明名称氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及功能复合光催化剂技术，公开了一种氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用。该氮化碳复合光催化剂由普通氮化碳和富氮氮化碳组成，且呈多孔薄片状结构，所述普通氮化碳与所述富氮氮化碳之间形成同质结，其中，所述普通氮化碳为C3N4，所述富氮氮化碳为C3N5。其制备方法包括：将普通氮化碳与3‑氨基‑1,2,4‑三唑进行研磨混合，得到混合粉末；将所述混合粉末进行煅烧I。处理农药废水的方法包括：在避光条件下，将该氮化碳复合光催化剂与所述农药废水进行混合、吸附得到混合液；在可见光条件下，将混合液与过硫酸盐进行混合、光催化反应。该光催化剂的光催化活性高、光催化稳定性好、可重复利用性好，可有效降解废水中的莠去津。CN115445646ACN115445646A权利要求书1/1页1.一种氮化碳复合光催化剂，其特征在于，该氮化碳复合光催化剂由普通氮化碳和富氮氮化碳组成，且呈多孔薄片状结构，所述普通氮化碳与所述富氮氮化碳之间形成同质结，其中，所述普通氮化碳为C3N4，所述富氮氮化碳为C3N5。2.根据权利要求1所述的氮化碳复合光催化剂，其特征在于，所述富氮氮化碳与所述普通氮化碳的重量比为1:1‑20。3.一种氮化碳复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将普通氮化碳与3‑氨基‑1,2,4‑三唑进行研磨混合，得到混合粉末；S2、将步骤S1中得到的所述混合粉末进行煅烧I，得到由普通氮化碳和富氮氮化碳组成的氮化碳复合光催化剂，所述普通氮化碳与所述富氮氮化碳之间形成同质结，且所述氮化碳复合光催化剂呈多孔薄片状结构；其中，所述普通氮化碳为C3N4，所述富氮氮化碳为C3N5。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述富氮氮化碳与所述普通氮化碳的重量比为1:1‑20；优选地，所述3‑氨基‑1,2,4‑三唑与所述普通氮化碳的重量比为1:0.6‑14。5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述普通氮化碳通过将尿素进行煅烧II制备得到；优选地，所述煅烧II的条件包括：煅烧升温的速率为1‑3℃/min，温度为500‑600℃，时间为3‑5h。6.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述煅烧I的条件包括：煅烧升温的速率为1‑3℃/min，温度为500‑600℃，时间为3‑5h。7.权利要求1或2所述的氮化碳复合光催化剂、根据权利要求3至6中任意一项所述的制备方法制得的氮化碳复合光催化剂在处理农药废水中的应用；优选地，所述农药废水中的农药为莠去津。8.一种处理农药废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在避光条件下，将权利要求1或2所述的氮化碳复合光催化剂或者根据权利要求3至6中任意一项所述的制备方法制得的氮化碳复合光催化剂与所述农药废水进行混合、吸附得到混合液；(2)在可见光条件下，将步骤(1)得到的混合液与过硫酸盐进行混合、光催化反应。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述农药废水中的农药为莠去津；优选地，所述农药废水中农药的初始浓度为2‑10mg/L；所述农药废水中的农药、所述氮化碳复合光催化剂与所述过硫酸盐的重量比为1：20‑80：4‑20，更优选为1：35‑45：6‑12。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述吸附的时间为15‑25min；步骤(2)中，所述可见光的波长λ>420nm，所述光催化反应的条件包括：温度为5‑40℃，pH为3‑9，转速为500‑700rpm，时间为1‑2h；所述过硫酸盐选自过硫酸氢钾、过硫酸氢钠、过硫酸钾和过硫酸钠中的至少一种。2CN115445646A说明书1/9页氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及功能复合光催化剂技术，具体地，涉及一种氮化碳复合光催化剂，一种氮化碳复合光催化剂的制备方法以及该氮化碳复合光催化剂的应用。背景技术[0002]近年来，随着高级氧化技术的不断成熟，该技术被广泛用于去除水中的污染物。基于光催化活化过硫酸盐的高级氧化