[发明专利]一种可分离柔性催化膜的制备方法

说明书

本发明属于新型复合薄膜的制备技术领域，具体涉及一种柔性可分离光催化复合薄膜BiVO₄/g‑C₃N₄的制备方法。将超薄的g‑C₃N₄配制成摩尔浓度为5～10mg/mL的溶液；将BiVO₄粉体按照与上述溶液中g‑C₃N₄的质量比1～5:1加入上述溶液中，搅拌3～8小时。取所得混合溶液10mL的溶液中加入0.1～0.5g的PVA(聚乙烯醇)，边加热边搅拌至溶解，加热温度为80～100℃，加热时间0.5～1.5h。将混合液转移至直径为3～8厘米的玻璃皿置于烘箱在50～80℃固化3～6h，取出玻璃皿即可得到最终产物BiVO₄/g‑C₃N₄可分离柔性催化膜。

技术领域

本发明属于新型复合薄膜的制备技术领域，具体涉及一种柔性可分离光催化复合薄膜BiVO₄/g-C₃N₄的制备方法。

背景技术

近年来，由于社会的快速发展和城市化进程的加快，环境问题层出不穷。工厂工业生产排放出的废水，废气；人们日常生活产生生活污水；农业上，大量地使用化肥，杀虫剂等化学物质使得水污染问题越来越严重。地球上的可用水资源本来就很匮乏，再加上日益加重的水污染，这已经严重地制约了人类社会的发展。因此，水污染的治理已经显得尤为重要。

目前解决水污染的方法有很多，大致分为物理法，化学法和生物法。光催化技术是一种典型的化学方法，其具有高效率、低耗能、无二次污染、操作简单等一系列优点。光催化技术的原理是利用太阳光在催化剂的作用下，将有机污染物降解为二氧化碳和水等无机小分子。常见的光催化剂主要是一些金属氧化物和硫化物，如TiO₂，ZnO，SnO₂，ZrO₂，CdS等。

BiVO₄是一种新型的具有强烈可见光响应的光催化剂，有很好的光催化性能。g-C₃N₄是一种二维层状的非金属光催化材料，具有良好的稳定性和降解有机污染物的能力。单一的粉体材料虽然也能用来降解污染物，但是却存在一系列的问题，如难以回收而造成二次污染，比表面积小，吸附性能差，易团聚，且催化剂粉末必须采用悬浮体系等。然而膜具有比表面积大，易回收等优点，可以很好地解决这些问题。目前研究的大多数膜都是有基底，限制了反应场所。g-C3N4材料无毒，前驱体廉价；禁带宽度为2.7eV，适合做光催化剂；导带价带的相对位置也适合光催化；g-C₃N₄的片层结构使得其具有较大的比表面积，适合用来做纳米材料的载体。

本方法将BiVO₄颗粒负载于g-C₃N₄片层，制备出一种柔性可分离的薄膜，两种前驱体可以产生协同催化作用，有效提高光催化性能，更好地降解有机污染物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型制备光催化复合薄膜BiVO₄/g-C₃N₄的方法。

采用此方法制备光催化复合薄膜材料BiVO₄/g-C₃N₄，所用的原料有CH₄N₂O(分析纯)、NH₄VO₃(分析纯)、Bi(NO₃)₃·5H₂O(分析纯)、NaOH(分析纯)、HNO₃(分析纯)、氨水(分析纯)。

制备方法：