[发明专利]一种磁性石墨相氮化碳/MIL-125(Ti)复合光催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种磁性石墨相氮化碳/MIL-125(Ti)复合光催化剂，其特征在于：所述复合光催化剂是利用MIL-125(Ti)为催化剂载体，g-C₃N₄为有机半导体，Fe₃O₄@SiO₂球形纳米粒为内核，采用一步溶剂热法制备而成的具有核壳结构的复合光催化剂Fe₃O₄@SiO₂/g-C₃N₄/MIL-125(Ti)。

2. 如权利要求1所述的一种磁性石墨相氮化碳/MIL-125(Ti)复合光催化剂的，其特征在于：所述复合光催化剂Fe₃O₄@SiO₂/g-C₃N₄/MIL-125(Ti)的形貌是褶皱状的g-C₃N₄和球状Fe₃O₄附着在规整的纳米立方体MIL-125(Ti)上，其中Fe₃O₄的直径为290-310 nm，MIL-125(Ti)的直径为1.9-2.1μm。

3.如权利要求1所述的一种磁性石墨相氮化碳/MIL-125(Ti)复合光催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）采用溶剂热法制备Fe₃O₄；

（2）利用改性的Stöber法将Fe₃O₄包裹二氧化硅层形成Fe₃O₄@SiO₂纳米材料；

（3）以Fe₃O₄@SiO₂为内核，采用溶剂热法制备Fe₃O₄@SiO₂/g-C₃N₄/MIL-125(Ti)：

将石墨相氮化碳置于N,N-二甲基甲酰胺中超声分散，再加入甲醇、对苯二甲酸、钛酸正丁酯混合磁力搅拌均匀，然后加入聚乙烯吡咯烷酮，继续磁力搅拌均匀，最后加入Fe₃O₄@SiO₂纳米材料分散于以上溶液中，电动搅拌均匀，得到前驱体，然后将所述前驱体移入一个密封的带有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，于150-200℃条件下溶剂热反应12-16h，而后冷却至室温，磁铁分离并洗涤产物，真空干燥、研磨后得到复合光催化剂Fe₃O₄@SiO₂/g-C₃N₄/MIL-125(Ti)。

4.根据权利要求3所述的一种磁性石墨相氮化碳/MIL-125(Ti)复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，制备得到的复合光催化剂中Fe₃O₄@SiO₂、g-C₃N₄与MIL-125(Ti)的质量比为1:x:y，x=0.1~20，y=1~20。

5.根据权利要求3所述的一种磁性石墨相氮化碳/MIL-125(Ti)复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述石墨相氮化碳与Fe₃O₄@SiO₂的投加量比为25~100mg:50mg。

6. 根据权利要求3所述的一种磁性石墨相氮化碳/MIL-125(Ti)复合光催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、对苯二甲酸、钛酸正丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、Fe₃O₄@SiO₂的投加量比为10~36mL:0~10mL:0.22~4.4g:0.24~4.8mL:0~100mg:50 mg。