[发明专利]一种超声波辅助沉积法合成纳米SnO2/g-C3N4复合可见光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种超声波辅助沉积法合成纳米SnO₂/g-C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，属于环境净化光催化材料制备技术领域。该方法过程包括：采用微波水解及微波干燥法制备纳米SnO₂，通过三聚氰胺的缩聚反应制备g-C₃N₄，然后将两者按比例研磨混合均匀后分散于甲醇溶剂中，再采用超声波辅助沉积法将纳米SnO₂均匀沉积在g-C₃N₄表面，得到纳米SnO₂/g-C₃N₄复合可见光催化剂。本发明所制备的纳米SnO₂/g-C₃N₄复合可见光催化剂具有优异的可见光催化性能和良好的催化稳定性，其原料来源广泛，制备方法简单，反应时间短，制备效率高，适于规模化生产。

主权项

一种超声波辅助沉积法合成纳米SnO₂/g‑C₃N₄复合可见光催化剂的制备方法，其特征在于，以SnCl₄·5H₂O为原料，采用微波水解及微波干燥法制备纳米SnO₂，以三聚氰胺为前驱体采用缩聚法制备g‑C₃N₄，再在超声波辅助下通过液相沉积法制备纳米SnO₂/g‑C₃N₄复合可见光催化剂，其方法包括下述步骤：a.将1.0g～10.5g SnCl₄·5H₂O加入10mL～20mL甲醇中，超声分散20min，配成SnCl₄的甲醇溶液，然后在搅拌条件下向该SnCl₄的甲醇溶液中加入稀氨水调节溶液的pH为2～3，再缓慢加入50～100mL蒸馏水，继续搅拌10min～15min使反应液混合均匀，之后将其放入微波炉中，在微波功率300W和500W下各加热5min～15min进行水解反应，反应完成后冷却至室温，抽滤，将滤饼在微波下进行干燥热处理，微波干燥条件为300W和500W各2min～6min，将滤饼研磨后得到白色粉末，即为纳米SnO₂；b.取3.0g～20.0g三聚氰胺于坩埚内在马弗炉中进行缩聚反应，先以10℃/min～30℃/min的速率升温至300℃，恒温30min；再以30℃/min～50℃/min的速率升温至400℃，恒温30min；之后以30℃/min～50℃/min的速率升温至500℃，恒温30min；最后以5℃/min～20℃/min的速率升温至520℃～600℃，恒温0.5h～2h；反应完毕待样品自然冷却后取出，并研磨成粉末，将所得粉末再次置于马弗炉中进行二次缩聚反应，以10℃/min～30℃/min的速率升温到500℃～580℃恒温0.5h～2h，反应完成后待体系自然冷却后取出样品研磨，得到g‑C₃N₄；c.将步骤a和b所制备的0.1g～0.7g纳米SnO₂与0.15g～0.8g的g‑C₃N₄研磨混合20min～30min后，再加入到20mL～40mL甲醇中，在密封条件下超声分散10min～20min，然后敞口超声至混合物成粉体，再继续超声分散5min～10min，将所得粉体用蒸馏水和甲醇各洗涤3次，于50℃～70℃下干燥0.5h～1h，再经研磨后即可得到纳米SnO₂/g‑C₃N₄复合可见光催化剂。