The invention belongs to the technical field of nano materials synthesis, using simple hydrothermal method for one-step synthesis of a single crystal nano mesoporous Co3O4 nanoparticles on G modified C3N4 \Z Scheme Co3O4/g C3N4\ composite system, can be used for visible light degradation of tetracycline hydrochloride. First, the preparation of G C3N4. Then the controlled preparation of \Z Scheme Co3O4/g C3N4\ composite system, accurate weighing a certain amount of six hydrated cobalt nitrate and sixteen alkyl three methyl bromide dissolved in the mixed solution of deionized water and methanol, then add g C3N4, ultrasonic magnetic stirring 24 hours and 30 minutes, and then transfer the suspension the high pressure reactor of 50 ml, into the oven and reacting at 180 DEG C for 24 hours, the dark yellow precipitate, then by centrifugation, washing and drying to obtain the sample.
【技术实现步骤摘要】
一种Z-Scheme复合体系及制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料合成
,利用简单快速的水热法一步合成单晶纳米点构成介孔Co3O4纳米球修饰g-C3N4的“Z-Scheme”Co3O4/g-C3N4复合体系,可用于可见光降解盐酸四环素污染物。
技术介绍
最近几十年来,现代工业发展迅猛,全球所面临的能源危机和环境污染日益严峻。而光催化技术具有节能、高效、环保等特点,是一种理想的利用清洁太阳能治理环境污染的新方法。然而,设计、制备具有高效光催化性能的光催化材料仍是科研工作者面临的巨大挑战。石墨相氮化碳(Graphitephasecarbonnitride,简称g-C3N4)是一种独特的非金属元半导体光催化材料,其不但具有较窄的禁带宽度(2.7eV)能够响应可见光,而且还具有耐酸、碱、光腐蚀及环保等优点,是光催化降解有机污染物领域的研究热点之一。然而,g-C3N4仍然存在一些不足之处,如比表面积低、光生电子-空穴对复合率较高等,从而导致其光催化性能较低。构建异质结构是提高g-C3N4光催化活性的有效方法之一,这种方法可以降低光生电子-空穴对的复合几率、调控表面电子结构、增加比表面积和活性位点以及扩大光吸收范围等,最终显著地提高其光催化性能。Co3O4是一种奇妙的混合价态化合物,广泛应用于电化学,磁学,传感器,催化等诸多领域。特别是在催化应用中,Co3O4对CO氧化、烃氧化、NO分解及氨氧化等方面显示出较高的催化活性。据报道,石墨烯表面负载的Co3O4纳米晶对氧还原反应(ORR)和氧生成反应(OER)显示出较高的电催化活性。最近研究发现,Co3O4作为光催 ...
【技术保护点】
一种Z‑Scheme复合体系,其特征在于:所述Z‑Scheme复合体系为Co3O4/g‑C3N4Z‑Scheme复合体系,Co3O4是由单晶纳米点构成的介孔纳米球,g‑C3N4也为介孔结构,Co3O4介孔纳米球均匀修饰在g‑C3N4纳米片表面,提高了载流子分离效率和光收集能力,增加了比表面积和表面活性位点,最终提高了对盐酸四环素污染物的降解效率。
【技术特征摘要】
1.一种Z-Scheme复合体系,其特征在于:所述Z-Scheme复合体系为Co3O4/g-C3N4Z-Scheme复合体系,Co3O4是由单晶纳米点构成的介孔纳米球,g-C3N4也为介孔结构,Co3O4介孔纳米球均匀修饰在g-C3N4纳米片表面,提高了载流子分离效率和光收集能力,增加了比表面积和表面活性位点,最终提高了对盐酸四环素污染物的降解效率。2.如权利要求1所述的一种Z-Scheme复合体系的制备方法,通过精确控制反应物的量,采用一步水热法合成,其特征在于,具体步骤如下:(1)准确称量六水合硝酸钴和十六烷基三甲基溴化铵,然后溶解在去离子水和甲醇的混合物中得到溶液A;(2)在溶液A中加入g-C3N4形成悬浮液B;(3)将悬浮液B进行超声分散、磁力搅拌得到悬浮液C;(4)将悬浮液C转移到反应釜中,在烘箱中180℃下反应24小时;(5)待自然冷却至室温后,离心得到暗黄色固体,洗涤、干燥,得到样品。3.如权利要求2所述的一种Z-Scheme复合体系的制备方法,其特征在于,十六烷基三甲基溴化铵、去离子水和甲醇的混合物的质量体积比为2g:36ml,其中去离子水和...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴海君,李春梅,董红军,艾俊哲,刘春波,车慧楠,胡颢,胡伟,
申请(专利权)人:长江大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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