[发明专利]一种C3

说明书

本发明公开了的一种C₃N₄‑Cu₂ZnSnS₄复合光催化剂在光催化还原Cr⁶⁺方面的应用，属于光催化剂制备技术领域。其方法包括：1)将C₃N₄前驱体源进行煅烧，研磨，并进行二次煅烧后得到C₃N₄；2)将铜源、锌源、锡源、硫源、螯合剂与制备得到的C₃N₄进行水热反应，洗涤干燥后得到所述的C₃N₄‑Cu₂ZnSnS₄复合光催化剂。本发明制备得到的光催化剂具有光生载流子分离能力强，可见光响应范围广（400～800 nm）等优点，能够用于光催化还原Cr⁶⁺离子。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种C₃N₄-Cu₂ZnSnS₄复合光催化剂在光还原Cr⁶⁺中的应用。

背景技术

六价铬(Cr⁶⁺)可能造成遗传性基因缺陷，吸入可能致癌，对环境有持久危险性。但是，铬金属、Cr³⁺或Cr⁴⁺并不具有这些毒性。Cr⁶⁺很易被人体吸收，它可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜侵入人体。有报道，通过呼吸空气中含有不同浓度的铬酸酐时出现不同程度的沙哑、鼻粘膜萎缩，严重时还可使鼻中隔穿孔和支气管扩张等。经消化道侵入时可引起呕吐、腹疼。经皮肤侵入时会产生皮炎和湿疹。危害最大的是长期或短期接触或吸入时有致癌危险。

目前有多种方法已被用于降解Cr⁶⁺离子，其中光催化降解被认为是一种廉价快速的降解方法，光催化使用太阳能产生活性自由基，可以迅速的降解各种污染物。C₃N₄作为一种平面型类石墨烯结构的新型非金属光催化材料，比传统的TiO₂光催化剂的吸收范围(200～350nm)相比，其吸收光谱范围更宽 (200～350nm)。但是，单纯的C₃N₄具有较小的比表面积，光生电子和空穴的复合速度较快，限制了其进一步应用。为此，我们使用了铜锌锡硫化合物 (Cu₂ZnSnS₄)对其进行改性增强，从而提高其光催化还原Cr⁶⁺的性能。

发明内容

本发明针对上述背景技术中的相关技术问题，提供了一种 C₃N₄-Cu₂ZnSnS₄复合光催化剂在光还原Cr⁶⁺中的应用，制备得到的产品可以对Cr⁶⁺进行高效的光还原。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

(1)对C₃N₄的前躯体源进行煅烧，研磨，并进行再煅烧后得到C₃N₄。

(2)将铜源、锌源、锡源、硫源、螯合剂与制备得到的C₃N₄进行水热反应，洗涤干燥后得到所述的C₃N₄-Cu₂ZnSnS₄复合光催化剂。

优选的，所述步骤(1)中，所述C₃N₄的前驱体源优选使用硫脲、三聚氰胺或尿素，C₃N₄的合成需要用所述前驱体源以3～5℃/min升温速度升至 400～600℃后煅烧2～6h，研磨1～3h,而后在400-600℃进行二次煅烧合成。