[发明专利]自组装氮化碳-TiO2/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料，由中空结构生物质炭、片状氮化碳和分级结构TiO₂微球构成，其特征在于：所述中空结构生物质炭是以生物质为原料经粉碎、炭化后形成，其中空孔径为10～50µm；所述片状氮化碳通过自组装形成，厚度为100～200nm；所述分级结构TiO₂微球通过水热原位生长所得，微球直径1～2µm，由致密的纳米棒组成。

2.制备如权利要求1所述自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a）将生物质粉碎成1.5～2mm大小，用乙醇清洗后50～70°C干燥6 h，取出后置于管式炉中，在氮气保护下升温至450～650℃加热2～5h得到块状生物质炭；

b）生物质炭浸泡在冰乙酸中，磁力搅拌均匀，再将表面活性剂和二甲亚砜加入其中充分溶解，缓慢滴入钛源，磁力搅拌得到均匀悬浮液；其中，所述生物质炭：冰乙酸：表面活性剂：二甲亚砜：钛源的比例为80～120mg:60～80mL:4 mL:4 mL:4 mL；

c）将均匀悬浮液移入反应釜中，120～160℃加热11～15 h，抽滤、用乙醇清洗干净后，75℃干燥6 h得到TiO₂/HSBC；

d）按三聚氰胺：三聚氰酸质量比为1：1.02，将二者分别溶入等体积二甲亚砜，其中溶质与溶剂的质量体积比为1g:50～100mL，超声分散至完全溶解，向三聚氰胺溶液中加入TiO₂/HSBC，所述TiO₂/HSBC:三聚氰胺质量比为10～20:1，超声分散均匀，将三聚氰酸溶液缓慢加入三聚氰胺溶液中，得到黑色沉淀；

e）过滤，将黑色沉淀用乙醇清洗干净，70°C干燥6 h后置于管式炉中，氮气保护下升温至400～600℃加热2～5 h，即得。

3.根据权利要求2所述自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料的方法，其特征在于：步骤a）中所述生物质为麻类植物。

4.根据权利要求2所述自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料的方法，其特征在于：步骤b）中所述表面活性剂为N,N,N',N'-四甲基二胺或十二烷基苯磺酸钠。

5.根据权利要求2所述自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料的方法，其特征在于：步骤b）中所述表面活性剂为N,N,N',N'-四甲基二胺。

6.根据权利要求2所述自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料的方法，其特征在于：步骤b）中所述生物质炭：冰乙酸：表面活性剂：二甲亚砜：钛源的比例为100mg:70mL:4mL:4mL:mL。

7.根据权利要求2所述自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料的方法，其特征在于：步骤c）中所述将均匀悬浮液移入反应釜中，140℃加热13h。

8.根据权利要求2所述自组装氮化碳-TiO₂/中空结构生物质炭降解氨氮复合材料的方法，其特征在于：步骤e）中所述氮气保护下升温至500℃加热4h。

9.一种权利要求1所述复合材料的应用，其特征在于：将其应用于光催化含氨氮废水。