[发明专利]一种GNs/CoPcS/TiO2光催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种GNs/CoPcS/TiO₂光催化剂的制备方法，本发明的制备方法是通过将二氧化钛(TiO₂)、氧化石墨烯(GO)和磺化酞菁钴(CoPcS)三者形成异质结而得到的，有效增加了光催化剂的比表面积，从而提高其吸附性能；另外，二氧化钛、氧化石墨烯、磺化酞菁钴、硝酸锰和硝酸镁相互作用实现了催化剂非金属元素C和N的掺杂以及金属元素Mn、Mg的掺杂，大大减小了二氧化钛的禁带宽度，拓宽了TiO₂对可见光的响应范围；抑制了电子‑空穴复合，增强了电子的传递速率，有效的使电子和空穴分离，实现了光催化剂在可见光下对六价铬的降解。

主权项

1.GNs/CoPcS/TiO₂光催化剂在吸附和催化降解去除水体中Cr(VI)方面的应用，其特征在于：所述GNs/CoPcS/TiO₂光催化剂采用如下方法制备得到，具体步骤为：步骤1，采用密闭氧化法，将所需量的石墨粉、高锰酸钾、浓硫酸依次加入反应釜中，冷冻一段时间后取出，迅速放入烘箱中，得到产物A；其中，石墨粉的加入量为1g，高锰酸钾的加入量为5g，浓硫酸的加入量为50mL；步骤2，将产物A冷却后稀释，加入双氧水直至溶液变为土黄色，静置取出沉淀物，分别用稀盐酸和去离子水洗涤，烘干得氧化石墨烯，将得到的氧化石墨烯溶于无水乙醇中超声处理得到石墨烯分散液；步骤3，将一定量的钛酸丁酯、乙酸、无水乙醇混合搅拌一段时间后，再加入2mL蒸馏水，搅拌一段时间得到均匀一致的溶胶；其中，钛酸丁酯、乙酸和无水乙醇的加入体积比为10：3.2：36；步骤4，将步骤3的溶胶加入反应釜中反应一段时间后，分别用蒸馏水和无水乙醇洗涤并烘干得到TiO₂；步骤5，取一定量步骤4的二氧化钛以及磺化酞菁钴、氮氮二甲基乙酰胺、硝酸锰和硝酸镁加入步骤2的石墨烯分散液中，超声一段时间后抽滤，得到产物C；其中，所述二氧化钛、磺化酞菁钴、硝酸锰和硝酸镁的加入质量比为2000：60：10：10，所述氮氮二甲基乙酰胺的加入体积为3.3mL；步骤6，将产物C置于马弗炉中，高温煅烧并研磨后得到GNs/CoPcS/TiO₂光催化剂，得到的GNs/CoPcS/TiO₂光催化剂能够对水体中的Cr(VI)进行吸附和催化降解去除；其中，煅烧温度为300℃，煅烧时长为4h。