[发明专利]一种可见光响应型催化剂g-C3N4/PDI/Fe、其制备和应用

摘要

本发明属于光催化材料领域，更具体地，涉及一种可见光响应型催化剂g‑C₃N₄/PDI/Fe、其制备和应用。通过采用复合PMDA的方法对g‑C₃N₄进行改性，改变其带隙宽度和位置，从而增加其对可见光的响应范围，并通过改变其价带和导带位置，使其能还原水中溶解氧产过氧化氢。将Fe负载于催化剂，充分利用光催化过程中原位高效选择性产生的过氧化氢构建自芬顿体系，应用于污染物降解。在体系中投加铁的还原剂，以提高芬顿效率，促进污染物的有效降解。

主权项

1.一种可见光响应型催化剂g-C₃N₄/PDI/Fe，其特征在于，该催化剂分子结构中包含Fe-O键，其红外光谱在463cm^-1的位置出现了Fe-O键的峰；通过先将g-C₃N₄和PMDA复合后获得g-C₃N₄/PDI中间产物，然后将g-C₃N₄/PDI进一步复合三价铁，使铁原子置换所述g-C₃N₄/PDI中间产物中的氢形成Fe-O键；/n所述的可见光响应型催化剂g-C₃N₄/PDI/Fe的制备方法，包括如下步骤：/n(1)将物质A在400℃～500℃，惰性气氛条件下烧制3～5个小时，得到前驱体g-C₃N₄；所述物质A在400℃～500℃聚合后能产生三均三嗪结构的g-C₃N₄；/n(2)将步骤(1)所得的前驱体g-C₃N₄与PMDA按照质量比1:(1～4)混合，在300℃～400℃，惰性气氛条件下烧制3～5个小时，水洗后烘干得到g-C₃N₄/PDI；/n(3)将步骤(2)得到的g-C₃N₄/PDI与碱液混合，搅拌，固液分离后得到固相为碱液处理过的g-C₃N₄/PDI；所述碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液或碳酸钾溶液；/n(4)将步骤(3)得到的碱液处理的g-C₃N₄/PDI与三价铁盐溶液混合，搅拌，抽滤烘干后，得到所述的可见光响应型催化剂g-C₃N₄/PDI/Fe。/n