[发明专利]一种复合光催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种复合光催化剂及其制备方法和应用。所述复合光催化剂包括石墨相氮化碳和氧化锡复合硫酸钡，所述氧化锡复合硫酸钡质量为石墨相氮化碳质量的1/30～1倍。所述制备方法包括将所述石墨相氮化碳和氧化锡复合硫酸钡经溶剂热反应，得到复合光催化剂。本发明提供一种包含石墨相氮化碳和氧化锡复合硫酸钡电子传输材料的复合光催化剂，可高效催化降解三乙醇胺，催化活性达284μmol g^‑1h^‑1，是纯石墨相氮化碳的2.5倍，具有明显高于现有类石墨相氮化碳光催化剂的催化活性，同时该光催化剂在12h内活性稳定，18h内仍可保持85％的原始活性，解决了类石墨相氮化碳光催化剂稳定性较差的问题。

技术领域

本发明属于光催化技术领域，具体涉及一种复合光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

有机废水指以有机污染物为主要成分的废水，由于及其容易造成水质富营养化，对社会和生活具有较大影响。对含胺类有机废水的处理目前大多采用生化处理或生化物化结合处理，具体比如利用微波光化学催化氧化处理含甲基二乙醇胺废水、多级物化处理和生化组合工艺处理高浓度有机胺废水、络合萃取法处理含胺有机废水或离子交换法及Fenton氧化法处理类似醇胺废水。

当前光催化降解有机污染物得到广泛发展，通过光催化剂将废水处理得到氢气和降解污染物是光催化的中药用途，光催化分解水制氢反应中，光催化材料主要集中于TiO₂、Fe₂O₃、g-C₃N₄、CdS等，虽然目前对光催化剂研究众多，依然存在光催化剂合成路径复杂、光催化性能低等缺陷。

石墨相氮化碳(g-C₃N₄，CN)作为一种可对可见光响应的光催化剂，在光催化制氢、光催化降解污染物等领域得到广泛发展，然而依然存在光催化活性和稳定性较低的缺陷。氧化锡复合硫酸钡是一种新型的复合载流子传输材料，通过将CN与该载流子传输材料复合，促进CN的光生载流子的分离，进而提高CN的光催化活性和稳定性，是CN材料的重要改性方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种复合光催化剂及其制备方法和应用。本发明通过包含石墨相氮化碳和氧化锡复合硫酸钡(SnO₂/BaSO_4etch，SBO_etch)电子传输材料的复合光催化剂高效催化降解三乙醇胺，催化活性达284μmol g^-1h^-1，是纯石墨相氮化碳的2.5倍，具有明显高于现有类石墨相氮化碳光催化剂的催化活性，同时该光催化剂在12h内活性稳定，18h内仍可保持85％的原始活性，解决了类石墨相氮化碳光催化剂稳定性较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种复合光催化剂，其特征在于，包括石墨相氮化碳和氧化锡复合硫酸钡，所述氧化锡复合硫酸钡质量为石墨相氮化碳质量的1/30～1倍。

上述的一种复合光催化剂，其特征在于，所述石墨相氮化碳为前驱化合物焙烧处理后得到的石墨相氮化碳，所述焙烧处理的升温速率为4℃ /min～5℃/min，焙烧温度为500～550℃，所述前驱化合物为粉末态尿素、粉末态双氰胺或粉末态三聚氰胺。

上述的一种复合光催化剂，其特征在于，所述前驱化合物为粉末态尿素。

上述的一种复合光催化剂，其特征在于，所述氧化锡复合硫酸钡的制备方法包括：

步骤一、将一水合柠檬酸、氯化钡和氯化锡按顺序依次加入过氧化氢溶液中，得到前驱体溶液，向所述前驱体溶液中滴加氨水至体系pH为9～11，于50℃～70℃水浴条件下保温反应0.5h～3h，冷却，洗涤，干燥，研磨，焙烧，得到锡酸钡；

步骤二、将所述锡酸钡放入去离子水中，滴加浓硫酸后于20℃～80℃的水浴条件下保温1h～24h，洗涤，烘干，得到氧化锡复合硫酸钡。