[发明专利]一种三元Ta2O5/rGO/g-C3N4纳米片复合光催化剂及其制备方法和用途

摘要

本发明提供了一种三元Ta₂O₅/rGO/g‑C₃N₄纳米片复合光催化剂及其制备方法和用途，所述三元Ta₂O₅/rGO/g‑C₃N₄纳米片复合光催化剂中，Ta₂O₅的质量分数为1％～20％，还原石墨烯纳米片的质量分数为0.5％～5％，余量为g‑C₃N₄。Ta₂O₅/rGO/g‑C₃N₄纳米片复合光催化剂是光生电子分离率高和性能优良的光催化剂，拓宽了光响应范围，光催化性能优异。

主权项

1.一种三元Ta2O5/rGO/g‑C3N4纳米片复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、量取无水乙醇，加入含有转子的烧杯中；加入还原石墨烯纳米片，搅拌至分散均匀，得还原石墨烯纳米片的乙醇悬浮液；称取五氯化钽，加入到还原石墨烯纳米片的乙醇悬浮液中，搅拌至溶解，得到混合液，接着将混合液加到干燥的聚四氟乙烯反应釜中，进行恒温热反应；冷却至室温后，用无水乙醇进行洗涤并分离；加入到无水乙醇/水混合液中，获得Ta2O5负载的还原石墨烯纳米片的醇水悬浮液；制备还原石墨烯纳米片的乙醇悬浮液时，所使用的无水乙醇和还原石墨烯纳米片的用量比为50～150mL：7.7～100mg；制备混合液时，所使用的五氯化钽与还原石墨烯纳米片的质量比为0.0499～1.4591g：7.7～100mg；所述恒温热反应的温度为160～220℃，反应时间为6‑18h；所述Ta2O5负载的还原石墨烯纳米片的醇水悬浮液中，Ta2O5的质量与无水乙醇/水混合液的体积比为0.0332～1.8g：100～300mL，所使用的无水乙醇/水混合液中无水乙醇和水的体积比为0:1～1:0；步骤2、称取氮化碳纳米片，加入到步骤1获得Ta2O5负载的还原石墨烯纳米片的醇水悬浮液中，先搅拌，再超声；然后移至干燥的聚四氟乙烯反应釜中，进行恒温热反应，冷却至室温后，用水和无水乙醇进行洗涤并分离后放到干燥箱中干燥，即制得三元Ta2O5/rGO/g‑C3N4纳米片复合光催化剂；所使用的氮化碳纳米片与Ta2O5负载的还原石墨烯纳米片的醇水悬浮液的用量比为0.1568～8.1g：100～300mL；搅拌时间为0.5～1h，超声时间为3～4h；所述的恒温热反应的温度为120～200℃，反应时间为2～24h；所述的干燥温度为60～80℃，干燥时间为2～5h，最终得到三元Ta2O5/rGO/g‑C3N4纳米片复合光催化剂。