[发明专利]一种Co3

说明书

本发明涉及聚乳酸技术领域，且公开了一种Co₃O₄‑TiO₂异质结负载碳纳米管光催化降解材料，包括以下配方原料及组分：TiO₂‑改性碳纳米管、Co(NO₃)₂、Cr(NO₃)₂。该一种Co₃O₄‑TiO₂异质结负载碳纳米管光催化降解材料，N掺杂TiO₂的降低带隙能，使TiO₂在能量较低的光辐射下，就可以产生光生电子和空穴，S掺杂拓宽了TiO₂的可见光吸收波段，提高了TiO₂对光能的利用率，Cr掺杂加入Co₃O₄，取代了部分Co的晶格，产生晶格缺陷，提高了Co₃O₄的电子转移性能，加速了光生电子的迁移速率，有利于光生电子和空穴的分离，p型的Co₃O₄与n型的TiO₂形成p‑n异质结，光辐射在TiO₂时，导带产生的空穴向Co₃O₄的价带跃迁，与Co₃O₄价带产生的光生电子复合，降低了Co₃O₄光生电子和空穴的复合效率。

技术领域

本发明涉及聚乳酸技术领域，具体为一种Co₃O₄-TiO₂异质结负载碳纳米管光催化降解材料及其制法。

背景技术

水是生命的源泉，是生命存在与经济发展的必要条件，同样是构成人体组织的重要部分，我国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家，虽然水资源总量居世界第六位，但是人均占有量只有2500立方米，只有世界人均水量的四分之一，近年来我国水资源质量不断下降，水资源环境持续恶化，由水污染引起的缺水和事故不断发生，造成了不良的社会影响和严重的经济损失，直接威胁了社会的可持续发展和人类的生存，水污染主要使因为未经处理的生活污水、工业废水、农业废水等直接排放到水体环境中，污染物主要有铜、砷、汞等重金属离子及其化合物，以及有机污染物如亚甲基蓝、甲基橙、苯酚、卤化物等。

目前对于水污染基污水处理方法主要有物理吸附法、物理絮凝法、生物降解法、化学沉淀法、氧化还原法等，其中光催化降解使通过光辐射在光催化剂材料上，产生光生电子和空穴，光生电子与水分子反应产生羟基自由基，空穴与氧气反应生成超氧自由基，羟基自由基和超氧自由基的氧化性极强，可以与有机污染物如甲基橙、罗丹明B等进行氧化还原反应，生成无毒或低毒的小分子，起到净化水源的作用，目前的光催化材料主要有二氧化钛、石墨烯氮化碳、过渡金属硫化物、过渡金属氧化物等，其中Co₃O₄是一种p型半导体材料，具有良好的光化学活性，是一种具有发展潜力的光催化材料，但是Co₃O₄产生的光生电子和空穴很容易复合，大大降低了其光催化活性。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种Co₃O₄-TiO₂异质结负载碳纳米管光催化降解材料及其制法，解决了Co₃O₄光生电子和空穴很容易复合的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Co₃O₄-TiO₂异质结负载碳纳米管光催化降解材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分：61-73份TiO₂-改性碳纳米管、26.5-38份Co(NO₃)₂、0.5-1份Cr(NO₃)₂。