【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于盐湖卤水治理和环境保护领域，具体涉及一种wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂及其制备方法、应用。
技术介绍
1、钾是农作物中重要的组成元素，农作物缺乏钾元素会对粮食安全产生巨大的威胁，因此从多方面缓解钾资源缺乏有着重要意义。冷结晶反浮选法是当前广泛使用的制钾方法，而冷结晶反浮选法主要运用到的反浮选剂主要是脂肪酰胺类和烷基吗啉类，其中酰胺类反浮选剂在浮选时需要加入辅助试剂，且用量大，因此选用较少；而吗啉类浮选剂用量相对较少，因此成为钾盐反浮选工艺的主要浮选剂，并且经过实验表明当烷基吗啉的碳链长度为12～18时，浮选效果最佳。基于此十二烷基吗啉(dmp)在盐湖钾肥生产的过程中得到广泛使用。然而由于碳链较长dmp与水体中的稳定性较好，难以降解。放任dmp于水体中富集会对环境生态造成严重的危害，并且对矿床造成严重污染。因此，寻找合适的dmp处理方案，是钾肥工业后续处理中关键的一环。
2、目前工厂多采用电催化方法处理含dmp的工业废水，即介质阻挡放电等离子体的方法，但该方法有以下缺陷：首先，电催化方法成本更高，电催化过程持续向废水外加强电流，消耗大量的能源；其次，反应过程中要添加大量含cr3+、fe3+的溶液，造成二次污染。针对电催化反应的不足之处，有必要开发一种环境友好可持续的技术来解决这些问题。
3、光催化技术因其绿色环保、反应条件温和、操作简单和较低的处理成本而被广泛应用于环境污染控制领域。光催化氧化还原的机理主要是催化剂受光照，吸收光能发生电子跃迁，生成电子-空穴对，对于吸附于表面的污染物
4、半导体催化材料的独特性质受到其形貌尺寸甚至维度的直接影响，目前大多数对其的研究方向为通过改变其制备方法在表面添加活性基团，制备出纳米级的二维片状g-c3n4，可以增加其表面的活性位点，减少电子空穴复合率，且可以增大催化剂材料的比表面积，增加与反应物的接触面积，增加反应几率；另外的研究方向为将g-c3n4与其它光催化剂复合使得两种材料构建异质结，可以改变其电子与空穴转移路径，使电子空穴减少在其表面进行复合，可有效提高电子空穴的转移效率，从而稳定载流子浓度。然而，g-c3n4材料尚且存在一些不足，例如单一的g-c3n4材料存在电子-空穴复合率高、比表面积小的明显缺陷。
5、就z型异质结而言，两个接触半导体的费米级平衡不同，导致两个界面之间产生内部电场，推动光生载流子迁移。此外，z型异质结系统导致了双光子激发过程和特殊的电子转移路径，从而确保了光生电荷的氧化还原能力。基于g-c3n4的z型结构，都是为了抑制光生电子和空穴重组，然而，由于无法收集负电位的光生电子，限制了g-c3n4的z型体系光生电子传输。最近，铂颗粒等贵金属因其质子吸附能力(氢吸附的吉布斯自由能(δgh*)接近于零)而被广泛研究用于收集光生电子。过渡金属硫化物(tmds)材料(ws2、mos2、wse2、mose2等)的不饱和活性原子位于暴露的边缘，能与溶液中的h+结合，然后表现出有利于h+还原的类铂行为。将tmds材料与z型异质结构相结合可有效促进电荷载流子分离和质子吸收，例如mos2/catio3、cu2-xs/mn0.5cd0.5s/mos2、ws2/mos2@wo3-x。其中，ws2相对于nhe(正常氢电极)的导带(cb)位置为-1.03v，其能级低于g-c3n4。ws2和g-c3n4之间合适的能带排列形成了有效的ws2/g-c3n4异质结，促进了光生电子的快速转移。
6、尽管光催化降解水体中的污染物已经应用于多个领域，但是运用光催化处理盐湖卤水中的浮选剂十二烷基吗啉的方法较少。如果采用光催化对十二烷基吗啉进行降解，如何合成一种高效降解十二烷基吗啉的光催化剂为技术的关键。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂及其制备方法、应用，以改善上述问题。
2、一种wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂的制备方法，其包括：
3、(1)将双氰胺粉末加入烧杯之中，并向烧杯中加入适量ws2粉末；
4、(2)将步骤(1)中所得物料加入适量去离子水和h2so4，在油浴锅中搅拌；
5、(3)将步骤(2)中所得物料研磨至无明显颗粒感，进行煅烧；
6、(4)对步骤(3)煅烧所得物料进行研磨，得到片状的复合物g-c3n4@ws2；
7、(5)将na2wo4·h2o溶解于水中，加入步骤(4)制得的片状g-c3n4@ws2，得到a溶液；
8、(6)向(5)得到的a溶液中滴加hcl溶液调节ph值为1.9～2.1后，加水得到b溶液；
9、(7)向b溶液中滴加冰醋酸调节ph值为2.2～2.4后，搅拌均匀；
10、(8)将b溶液在155～165℃水热反应14～18h，冷却至室温后取出，离心洗涤并真空干燥，得到wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂。
11、优选地：所述步骤(2)中，添加h2so4的量为3-5ml，油浴锅的搅拌温度为50℃-60℃，搅拌时间为20h-24h，搅拌速率为150～200r/min。
12、优选地：所述步骤(3)中，煅烧的升温速率为4～6℃/min，并在升温至545～555℃后保持3～5h。
13、优选地：所述步骤(6)中hcl溶液的浓度为1-2mol/l，a溶液中，wo3与g-c3n4@ws2的质量比为90％。
14、优选地：所述步骤(7)中搅拌速率为150～250r/min，搅拌时间为20～40min。
15、优选地：所述步骤(8)中，洗涤方式为水与酒精交替反复洗涤；真空干燥的温度为45～55℃，真空干燥的时间为22～26h。
16、本专利技术实施例还提供了一种根据上述的制备方法制备得到的wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂。
17、本专利技术实施例还提供了一种上述所制备的wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂在降解水中十二烷基吗啉的应用。
18、优选地：将所述wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂加入含有十二烷基吗啉的水体中，并置于暗处搅拌25～35min，再在光照条件下反应50～70min。
19、其中，可采用300w氙灯加上滤光片模拟太阳光照射提供光源。
20、优选地：所述wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂与含有十二烷基吗啉的水体的比例为0.08～0.12g：90～110ml，所述十二烷基吗啉在水体中的浓度为7～本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种WO3/g-C3N4@WS2三元光催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，添加H2SO4的量为3-5ml，油浴锅的搅拌温度为50℃-60℃，搅拌时间为20h-24h，搅拌速率为150～200r/min。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，煅烧的升温速率为4～6℃/min，并在升温至545～555℃后保持3～5h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中HCl溶液的浓度为1-2mol/L，A溶液中，WO3与g-C3N4@WS2的质量比为90％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中搅拌速率为150～250r/min，搅拌时间为20～40min。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(8)中，洗涤方式为水与酒精交替反复洗涤；真空干燥的温度为45～55℃，真空干燥的时间为22～26h。
7.一种根据权利要求1至6任一项所述的制备方法制备得到的WO3/g-C3N
8.一种权利要求7所制备的WO3/g-C3N4@WS2三元光催化剂在降解水中十二烷基吗啉的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：将所述WO3/g-C3N4@WS2三元光催化剂加入含有十二烷基吗啉的水体中，并置于暗处搅拌25～35min，再在光照条件下反应50～70min。
10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于：所述WO3/g-C3N4@WS2三元光催化剂与含有十二烷基吗啉的水体的比例为0.08～0.12g：90～110mL，所述十二烷基吗啉在水体中的浓度为7～9mmol/L，水体的pH值为3.0～3.2。
...【技术特征摘要】
1.一种wo3/g-c3n4@ws2三元光催化剂的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，添加h2so4的量为3-5ml，油浴锅的搅拌温度为50℃-60℃，搅拌时间为20h-24h，搅拌速率为150～200r/min。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，煅烧的升温速率为4～6℃/min，并在升温至545～555℃后保持3～5h。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中hcl溶液的浓度为1-2mol/l，a溶液中，wo3与g-c3n4@ws2的质量比为90％。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中搅拌速率为150～250r/min，搅拌时间为20～40min。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄昀昉，郑隆鑫，魏月琳，蔡裕琴，吴德广，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：
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