[发明专利]固-气界面芬顿反应耦合型氮化碳光催化材料及其制备和应用

摘要

本发明公开了一种固‑气界面芬顿反应耦合型氮化碳光催化材料及其制备和应用，光催化材料表面嫁接有羟基基团，并负载能诱导芬顿反应的二价铁离子、三价铁离子或三价铬离子。制备时以三聚氰胺、碱金属氯化物和含有碱金属或者碱土金属元素的碱为原料，在电炉中400～600℃中处理一定时间，对产物进行水洗抽滤分离，获得黄色的氮化碳光催化材料，回收水洗液中碱金属氯化物；而后通过浸渍法负载二价铁离子、三价铁离子或三价铬离子。该方法以少量碱使催化剂形成羟基化表面，而后通过浸渍法负载少量的二价铁离子、三价铁离子或三价铬离子，改性工艺简单易操作、成本低廉，但所得产物具有优异的光降解气相污染物的能力。

主权项

1.一种固‑气界面芬顿反应耦合型氮化碳光催化材料，其特征在于，所述光催化材料为表面羟基化的氮化碳同时负载有二价铁离子、三价铁离子或三价铬离子；所述催化材料制备方法为：首先直接制备表面羟基化的氮化碳，再通过浸渍法负载二价铁离子、三价铁离子或三价铬离子；所述直接制备表面羟基化的氮化碳采用如下方法制备：(1)将三聚氰胺、碱金属氯化物和碱的混合物研磨均匀；(2)将步骤(1)中混合物置于坩埚中并封闭，于马弗炉中400～600℃处理2～4小时；(3)将步骤(2)中产物溶于去离子水中，搅拌，将悬浊液用滤纸进行抽滤水洗，回收水洗液中碱金属氯化物，将产物置于烘箱中干燥，然后研磨，得到最终产物；所述步骤(1)中碱金属氯化物为反应助剂，包括氯化钠、氯化钾或氯化锂；碱为含碱金属或碱土金属元素的碱，是产生表面羟基的原料，包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂或氢氧化锶；三聚氰胺与氯化物盐的质量比在0.05～10范围内，碱的质量为三聚氰胺与氯化物盐的总质量的0.5％～3％；所述通过浸渍法负载二价铁离子、三价铁离子或三价铬离子的方法为：将制备的表面羟基化的氮化碳分散于去离子水中搅拌，逐滴加入二价铁离子、三价铁离子或三价铬离子的氯化物、硫酸盐或者硝酸盐溶液，其中铁或铬离子与氮化碳的质量比为0.01％～10％，室温下搅拌后置于烘箱中干燥，最后研磨得到最终产品。