[发明专利]一种三元高效复合可见光光催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种三元高效复合可见光光催化剂，其特征在于：所述三元高效复合可见光光催化剂由N-K₂Ti₄O₉、g-C₃N₄和UiO-66复合构成，记为N-K₂Ti₄O₉/g-C₃N₄/UiO-66。

2.一种权利要求1所述的三元高效复合可见光光催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将K₂CO₃与TiO₂按摩尔比1:9～4:9混合并研磨均匀，然后在400～1000℃煅烧4～10h，最后自然冷却至室温，获得K₂Ti₄O₉；

将K₂Ti₄O₉和尿素按质量比1:5～3:5混合后，在300～500℃煅烧3～6h，然后自然冷却至室温，获得N-K₂Ti₄O₉；

将N-K₂Ti₄O₉加入到草酸钠水溶液中，搅拌、超声，然后过滤、洗涤、干燥、研磨，获得预处理N-K₂Ti₄O₉；

(2)将三聚氰胺在400～600℃煅烧3～8h，然后冷却至室温、研磨，获得g-C₃N₄；

将所述g-C₃N₄加入到硝酸溶液中，并在135℃下保温6h，将所得样品洗涤至中性、干燥，获得预处理g-C₃N₄；

(3)将步骤(1)所获得的预处理N-K₂Ti₄O₉和步骤(2)所获得的预处理g-C₃N₄按质量比为1:2～7:2混合于乙醇中，然后搅拌20～40h，过滤，洗涤，干燥，获得N-K₂Ti₄O₉/g-C₃N₄二元复合材料；

(4)将步骤(3)所获得的N-K₂Ti₄O₉/g-C₃N₄二元复合材料与ZrCl₄按质量比1:2～7:2加入到N,N-二甲基甲酰胺中，然后加入对苯二甲酸和苯甲酸，超声30min后将其转移至聚四氟乙烯反应釜中在100～150℃反应18～32h，所得产物经过滤、洗涤、干燥，即获得N-K₂Ti₄O₉/g-C₃N₄/UiO-66三元高效复合可见光光催化剂；

其中对苯二甲酸、ZrCl₄和苯甲酸的质量比为0.64:1:10。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述草酸钠水溶液的浓度为0.10～0.30mol/L。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中硝酸的浓度为0.5～2.0mol/L。

5.一种权利要求1所述的三元高效复合可见光光催化剂的应用，其特征在于：用于作为可见光光催化降解水溶液中有机污染物的催化剂。