[发明专利]六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用，该复合光催化剂以石墨化氮化碳为载体，石墨化氮化碳载体上修饰有层状六方氮化硼。其制备方法是将六方氮化硼与石墨化氮化碳前驱体混合，所得混合物前驱体进行煅烧，得到六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂。本发明六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂具有绿色环保、完全无金属掺杂、比表面积大、光生电子‑空穴分离效率高、光催化活性高、稳定性好、耐腐蚀等优点，其制备方法具有简单、原料成本低、耗能少、耗时短、条件易控等优点。将本发明复合光催化剂用于降解染料废水，具有应用方法简单、光催化性能稳定、耐腐蚀性能强、对染料废水降解效率高的优点。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着能源危机和环境污染问题日益严重，新能源技术及新环境净化技术倍受关注。光催化技术作为一种绿色技术，其研究近年来取得了很大进展。光催化反应不仅可以分解水产生清洁的氢能源，在光降解环境污染方面也显示出巨大潜力。光催化净化技术具有二次污染小，运行成本低，利用太阳光能提供反应驱动力等优点，在废水净化处理和空气净化方面均有广阔的应用前景。

石墨化氮化碳（g-C₃N₄）因其良好的化学稳定性、合适的能带位置以及经济环保等特性，在太阳能利用、环境保护等领域展现出良好的应用前景，已引起广泛关注。但纯相石墨化氮化碳的能隙约为2.7 eV，只能利用460nm以下的太阳光，且聚合产物为密实块体颗粒，存在比表面积低、光生载流子分离能力较弱、光催化活性差等问题，限制了该材料的广泛应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种绿色环保、完全无金属掺杂、比表面积大、光生电子-空穴分离效率高、光催化活性高、稳定性好、耐腐蚀的六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂，还提供了一种简单、原料成本低、耗能少、耗时短、条件易控的六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂的制备方法及该六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂在降解染料废水中的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂，所述六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂以石墨化氮化碳为载体，所述石墨化氮化碳载体上修饰有层状六方氮化硼。

上述的六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂中，优选的，所述六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂中所述六方氮化硼的质量百分含量为0.22%～4.44%。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂的制备方法，包括以下步骤：将六方氮化硼与石墨化氮化碳前驱体混合，得到混合物前驱体；将所述混合物前驱体进行煅烧，得到六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂。

上述的制备方法中，优选的，所述六方氮化硼与石墨化氮化碳前驱体的质量比为0.1%～3.0%。

上述的制备方法中，优选的，所述混合的方法为：将六方氮化硼与石墨化氮化碳前驱体置于玛瑙研钵中，研磨30 min～60 min，得到混合物。

上述的制备方法中，优选的，所述石墨化氮化碳前驱体为双氰胺和三聚氰胺中的一种或两种。

上述的制备方法中，优选的，所述煅烧过程中的升温速率为2.3℃/min～10℃/min；所述煅烧的温度为500℃～550℃；所述煅烧的时间为2h～6h。

作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的六方氮化硼修饰石墨化氮化碳复合光催化剂在降解染料废水中的应用。