[发明专利]一种氮化碳量子点改性反蛋白石g-C3N4催化剂

摘要

本发明提供了一种氮化碳量子点改性g‑C3N4光子晶体催化剂的制备方法，该催化剂在可见光作用下可以很好地用于苯酚等有机废水的降解。本发明以三维有序排列的二氧化硅(SiO2)作为硬模板，二氢二胺(DCDA)作为前驱体来合成反蛋白石g‑C3N4(CN IO)光子晶体结构。通过搅拌和二次煅烧的方法对CN IO进行氮化碳量子点(CNQDs)的负载改性，并探究最佳负载量。本发明所述方法可以简单通过改变硬模板的粒径来控制反蛋白石结构的大孔孔径，通过改变CNQDs水溶液的加入量来调控CNQDs的负载量。通过将其应用于苯酚废水的降解，发现其可以在可见光的驱动下快速降解有机污染物，并具有比普通氮化碳(bulk‑CN)以及CN IO材料更好的催化活性。

主权项

1.一种氮化碳量子点改性的反蛋白石g‑C3N4光子晶体材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将一定量的无水乙醇(EtOH)，水(H2O)和氨水(NH3·H2O)均匀混合，标记为A液；将一定量的正硅酸乙酯(TEOS)和EtOH混合均匀标记为B液，在磁力搅拌下，将溶液B加入溶液A，在室温下反应一定时间，得到二氧化硅(SiO2)胶体，然后水洗和离心处理乳浊液若干次，在烘箱中在一定温度下干燥一定时间，将一定量的SiO2固体分散在一定量的去离子水中，在一定温度下排列一段时间，得到了具有一定尺寸的三维有序排列的SiO2小球模板；(2)称量一定量的g‑C3N4前驱体与所述SiO2小球模板混合，研磨均匀后放入瓷方舟，在惰性气体氛围下，以一定的升温速度，在一定温度下煅烧混合物一段时间后，以一定的升温速度进一步升温到一定温度，保温一段时间。获得的样品使用一定浓度的酸溶液或者碱溶液刻蚀一段时间，除去SiO2模板，用去离子水洗涤若干次后放入烘箱中在一定温度下干燥一定时间，得到反蛋白石g‑C3N4光子晶体CNIO；(3)将一定量的柠檬酸钠和尿素研磨混合均匀后转移到高压反应釜中，在干燥箱中一定温度保持一段时间，取出高压反应釜后在室温下自然冷却，将得到褐色固体用无水乙醇多次超声洗涤后，用一定规格透析袋透析,在一定温度下透析一段时间，得到微黄色CNQDs水溶液；(4)将一定量的CN IO与一定量CNQDs水溶液混合，搅拌一定时间后，将样品在马弗炉中以一定的升温速度煅烧一段时间，得到所述氮化碳量子点改性的反蛋白石g‑C3N4光子晶体材料CNQDs/CN IO。