【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化剂，具体是一种cu/pdi复合材料的制备方法。
技术介绍
1、随着社会的发展，日益严重的水污染极大地影响着人类的生活，水体污染物主要包括甲基橙、孔雀石绿(mg)和罗丹明b(rh b)等染料分子以及重金属离子(cr(ⅵ))和抗生素(tc)等，这些物质难以通过生物的自净作用得到有效去除，因此，寻找高效、环保的水污染治理方法尤为重要，其中光催化降解技术作为一种新型的水体净化技术，具有条件温和、无二次污染和深度降解等诸多优点，光催化降解技术的核心在于光催化剂的选择。
2、零价铜具有良好的稳定性，利用其修饰的光催化剂材料，能够赋予光催化材料更高的催化活性，因此，得到了国内外光催化领域研究者的广泛关注，例如：零价铜装饰的硼-碳-氮杂化层(cu-bcn)在超声处理和直射阳光下，可以高效氧化mo，且可重复；cu、n共掺杂tio2纳米管cu/n-tnt，在光照8h后，cu/n-tnt的co和h2产量分别为7.3和8.5mmol·g-1，是tio2光催化剂的co和h2产量的9.1和70.8倍。
3、有机半导体pdi，分子结构可控，微观结构呈现多样性，而且电子结构易于调控，价带势较深，具有较强的氧化和矿化能力，同时，大多数有机半导体表现出广泛的光吸收范围，但是，有机半导体存在两方面的缺点，第一、结晶度相对较差，导致电荷流动性差；第二、pdi结构中存在较大的共轭苯环，导致其在水介质中溶解度较低，表面活性位点密度小；上述缺点限制了其作为光催化剂在水体净化领域的使用。
4、由于微纳米结构的零价铜具有表
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种cu/pdi复合材料的制备方法，不仅制备方法简单，而且制备的cu/pdi复合材料对近红外光吸收强度增强，具有优异的光催化活性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种cu/pdi复合材料的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤1、取0.3993g cu(ch3coo)2·h2o加入21ml体积分数为14％～100％的dmf水溶液，搅拌使其完全溶解，得到溶液a；
5、步骤2、向溶液a中加入1g pvp，初次搅拌，接着加入3.993-35.937mg pdi，继续搅拌，得到溶液b；
6、步骤3、将溶液b转移至聚四氟乙烯反应釜，将反应釜放入干燥箱，在140～180℃下，反应5～8h，待反应釜冷却至室温，收集产物c，依次洗涤和真空干燥，得到cu/pdi复合材料。
7、进一步地，所述步骤2的初次搅拌时间为10min。
8、进一步地，所述步骤2的pdi由如下方法制备得到：
9、取1.3760g苝-3,4,9,10,-四羧酸二酐、2.5gβ-丙氨酸和18g咪唑加入四口烧瓶，在氩气气氛下，以110℃的温度，反应4h，待反应结束后，趁热向四口烧瓶中加入100ml无水乙醇和300ml浓度为2m的hcl溶液，搅拌24h，抽滤并洗涤至上清液ph＝7，真空干燥后，得到紫红色固体pdi。
10、进一步地，所述步骤2的继续搅拌时间为20min。
11、进一步地，所述步骤3的干燥箱为电热鼓风干燥箱。
12、进一步地，所述步骤3的洗涤是使用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次。
13、进一步地，所述步骤3中真空干燥的温度为60℃。
14、本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
15、本专利技术采取低温溶剂热制备cu/pdi复合材料，无需高温高压，具有操作简单易行、原料易得、成本低和无污染的优点。
16、本专利技术以pdi作为电子存储的媒介，结合cu单质稳定的催化活性，制备出的cu/pdi复合材料在紫外、可见和近红外区域均具有良好的光吸收性能，尤其在近红外区域的光吸收强度明显增强，赋予了其在黑暗环境下的光催化性能，可作为全天候光催化剂，而且光催化活性稳定，可重复使用。
17、本专利技术制备的cu/pdi复合材料为具有微纳米分级结构的球状体，且颗粒分散，微纳米分级结构具有更高的比表面积，提供更多的反应活性位点，而且，表面的微纳米分级结构在吸收光后，易发生局部表面等离子共振效应，通过阻尼衰减，形成电子和空穴，其进一步转化为·oh、·o2-活性基团，使cu/pdi复合材料表现出良好的催化性能。
18、本专利技术制备的cu/pdi复合物中的cu:n-c键有利于将相界面产生的电子快速转移至材料表面，提高了电子和空穴的分离效率，进一步提高了复合材料的光催化活性。
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1.一种Cu/PDI复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的Cu/PDI复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的初次搅拌时间为10min。
3.根据权利要求1所述的Cu/PDI复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的PDI由如下方法制备得到：
4.根据权利要求1所述的Cu/PDI复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的继续搅拌时间为20min。
5.根据权利要求1所述的Cu/PDI复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3的干燥箱为电热鼓风干燥箱。
6.根据权利要求1所述的Cu/PDI复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3的洗涤是使用无水乙醇和去离子水分别洗涤3次。
7.根据权利要求1所述的Cu/PDI复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3中真空干燥的温度为60℃。
【技术特征摘要】
1.一种cu/pdi复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的cu/pdi复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的初次搅拌时间为10min。
3.根据权利要求1所述的cu/pdi复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的pdi由如下方法制备得到：
4.根据权利要求1所述的cu/pdi复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2的...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚微，闫鹏，房彤，张燕，林鑫，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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