[发明专利]一种石墨烯基光催化复合材料的制备方法和应用及应用方法

说明书

一种石墨烯基光催化复合材料的制备方法和应用及应用方法，它涉及一种光催化复合材料的制备方法和应用及应用方法。本发明的目的是要解决现有光催化材料降解亚甲基蓝存在降解时间长，降解效果差和石墨烯基光催化复合材料中石墨烯团聚，光催化效果差的问题。方法：一、制备石墨烯包覆多孔沸石材料；二、制备二硒化钼纳米片/石墨烯包覆多孔沸石复合物；三、复合。石墨烯基光催化复合材料用于降解亚甲基蓝。使用本发明制备的石墨烯基光催化复合材料和过硫酸盐，可在8min内完全降解亚甲基蓝。本发明可获得一种石墨烯基光催化复合材料。

技术领域

本发明涉及一种光催化复合材料的制备方法和应用及应用方法。

背景技术

随着经济的快速发展，导致了环境污染，其中水污染和空气污染问题尤为显著。水污染一部分来源于染料废水。染料废水主要来源于印染和纺织行业，处理不彻底会对生活用水和地下水造成危害，亚甲基蓝是染料的一种，因此，降解亚甲基蓝尤为重要。

光催化氧化技术可以将有机污染物在较温和的条件下矿化降解为无毒无害的二氧化碳、水等产物，在污水处理、空气净化等方面有良好的应用前景，因而一直是国内外研究的热点。

石墨烯具有特殊的结构和优异的性能，石墨烯的出现，在光催化性能中又多了一种选择，石墨烯良好的电子迁移率使其与半导体材料复合后能够有效转移光催化过程中所产生的光生电子，并延迟光生电子与空穴的结合，从而大大提高复合材料的催化性能，但是，石墨烯容易团聚，分散不均匀，且在水中不易分离，因此导致石墨烯基光催化复合材料的催化效果差。目前现有的光催化材料降解亚甲基蓝存在降解时间长，降解效果差的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有光催化材料降解亚甲基蓝存在降解时间长，降解效果差和石墨烯基光催化复合材料中石墨烯团聚，光催化效果差的问题，而提供一种石墨烯基光催化复合材料的制备方法和应用及应用方法。

一种石墨烯基光催化复合材料的制备方法的制备方法，是按以下步骤完成的：

一、制备石墨烯包覆多孔沸石材料：

将多孔石墨烯和沸石分散到无水乙醇中，再在加热和搅拌条件下去除无水乙醇，得到石墨烯包覆的多孔沸石；将石墨烯包覆的多孔沸石在惰性气氛下烧结，得到石墨烯包覆多孔沸石材料；

步骤一中所述的沸石的粒径为70目～80目；

步骤一中所述的多孔石墨烯的比表面积为1000～1300m²/g，孔径为3～5nm；

二、制备二硒化钼纳米片/石墨烯包覆多孔沸石复合物：

①、将Na₂MoO₄·2H₂O加入到无水乙醇/去离子水溶液中，再加入石墨烯包覆多孔沸石材料，磁力搅拌，再进行超声，得到混合物A；

②、将Se粉溶解到N₂H₄·H₂O和去离子水中，再搅拌，得到溶液Ⅰ；

③、将溶液Ⅰ滴加到混合物A中，得到混合物B；将混合物B转移到聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，再进行水热反应，冷却至室温，再干燥，得到二硒化钼纳米片/石墨烯包覆多孔沸石复合物；

三、复合：

①、将金属酞菁加入到无水乙醇中，搅拌均匀，得到金属酞菁溶液；

②、将二硒化钼纳米片/石墨烯包覆多孔沸石复合物浸入到金属酞菁溶液中，再在搅拌和加热的条件下将溶剂蒸干，再干燥，得到反应产物；

③、循环步骤三②，得到石墨烯基光催化复合材料。

石墨烯基光催化复合材料用于降解亚甲基蓝。