申请/专利权人：中交七鲤古镇(赣州)文化旅游有限公司;华东交通大学

申请日：2022-08-08

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN115069292B

主分类号：B01J27/24

分类号：B01J27/24;B01J23/22;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38;C02F103/34

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2022.10.11#实质审查的生效;2022.09.20#公开

摘要：本发明属于光催化技术领域，涉及一种石墨类氮化碳掺氮类石墨烯钒酸铋Z型光催化剂的制备方法，包括将石墨类氮化碳掺氮类石墨烯溶于N,N‑二甲基甲酰胺中超声分散均匀，加入钒酸铋，继续超声、搅拌均匀，离心；将所得沉淀依次用水、乙醇冲洗干净，60℃烘干，研磨至粉末，得到石墨类氮化碳掺氮类石墨烯钒酸铋Z型光催化剂。本发明将所制得催化剂应用于光催化高效降解废水中的抗生素。本发明通过将掺氮类石墨烯用作Z型光催化剂的电子传输介质，达到高效催化降解抗生素的目的。合成过程化合物价格低廉，操作简便、无二次污染。解决了传统的二元Z型催化剂存在低比表面积、低转化效率、慢电子传输速率和高光生电子空穴对复合率等问题。

主权项：1.一种石墨类氮化碳掺氮类石墨烯钒酸铋Z型光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A）将石墨类氮化碳掺氮类石墨烯溶于N,N-二甲基甲酰胺中超声分散均匀，加入钒酸铋，继续超声、搅拌均匀，离心；其中，所述石墨类氮化碳掺氮类石墨烯:N,N-二甲基甲酰胺:钒酸铋的质量体积比为1g:20mL:0.25～2g；所述石墨类氮化碳掺氮类石墨烯，其制备方法为：1）将过200目筛的生物质粉末，在氮气保护下300～500℃碳化2h，得到生物炭粉末；2）将生物炭粉末和碳酸钾按质量比1:1～4:1混合，在氮气保护下800～1000℃煅烧2h，冷却至室温，碾成粉末，得到类石墨烯；3）取类石墨烯溶于水中，加入水合肼，超声搅拌后形成混合液，转移至特氟龙内衬不锈钢反应釜中，160～220℃加热12～30h，冷却至室温，依次用水、乙醇冲洗干净，80℃烘干，研磨至粉末，得到掺氮类石墨烯，其中所述类石墨烯、水与水合肼的质量体积比为160～640mg:60～240mL:174～696μL；4）将石墨类氮化碳前驱体置于坩埚中，空气气氛500～600℃加热2～6h，升温速率为5℃min，冷却至室温，碾成粉末，得到石墨类氮化碳；5）将石墨类氮化碳和氢氧化钠溶于水中，加入掺氮类石墨烯，分散成混合溶液，移至特氟龙内衬不锈钢反应釜中，90～180℃加热12～30h；冷却后的材料依次用水、乙醇冲洗干净，60℃真空烘干，研磨成粉，得到石墨类氮化碳掺氮类石墨烯，其中所述石墨类氮化碳、氢氧化钠、水与掺氮类石墨烯的固液比为0.005～0.020mol:0.006～0.015mol:70～115mL:1.5～3g；B）将步骤A所得沉淀依次用水、乙醇冲洗干净，60℃烘干，研磨至粉末，得到石墨类氮化碳掺氮类石墨烯钒酸铋Z型光催化剂，其形貌为片层薄膜状。

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