System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂及制备方法和应用技术_技高网
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一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂及制备方法和应用技术

技术编号:44154863 阅读:0 留言:0更新日期:2025-01-29 10:27
本发明专利技术涉及一种酞菁铁(FePc)纳米点修饰管状三嗪氮化碳(TCN)光催化剂的制备方法。所述催化剂呈现中空管状结构,该中空管长度约为7.4μm,直径约为1.6μm,并且三嗪管状氮化碳上无明显孔状结构,且厚度均一,材料表面粗糙。使用简单的水浴加热、煅烧方法合成TCN,将FePc单体经研磨后再按一定比例与TCN混合,使用煅烧法得到FePc纳米点/TCN复合光催化剂。本申请从制备方法、前驱体以及产品来看,这一发明专利技术采用绿色环保的复合材料,不会对环境造成污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料制备的,特别涉及一种酞菁铁(fepc)纳米点修饰管状三嗪氮化碳(tcn)光催化剂的制备方法。


技术介绍

1、环境污染日益严重,对社会经济的可持续发展构成了巨大挑战。抗生素如四环素、青霉素和阿莫西林等有机污染物,在医学、畜牧业和重工业等领域的污水排放中大量存在,引起了学术界的广泛关注。因此,急需开发新的绿色可持续技术来清除环境中的抗生素。光催化技术利用半导体等光催化剂,在太阳能作用下加速化学反应,有效解决水体和土壤中的污染问题。

2、芬顿技术作为先进氧化技术之一,通过产生的大量活性氧(ros)高效降解抗生素等新兴有机污染物,被视为非常具有前景的解决方案。氮化碳(g-c3n4)因其简单合成、低成本、无毒和适中带隙等优点,被广泛认为是未来光催化材料的重要候选。但是,体相g-c3n4(bcn)也存在一系列问题,例如:低比表面积,光生载流子易复合,ph范围要求严格等,导致光催化速率不高,而且g-c3n4光催化降解率低。因此,获得一种光催化活性高的氮化碳复合光催化剂,对于更好的清除环境中的抗生素具有十分重要的意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是要提供一种管状三嗪tcn/fepc纳米点双功能催化剂的制备方法及应用,该催化剂通过煅烧法制备fepc纳米点修饰tcn催化剂,促进光生载流子生成,加快其分离和转移,从而使光催化降解抗生素效率提高。

2、本专利技术的技术方案:

3、一种管状三嗪tcn/fepc纳米点双功能催化剂,所述催化剂呈现中空管状结构,该中空管长度约为7.4μm,直径约为1.6μm,并且三嗪管状氮化碳上无明显孔状结构,且厚度均一,材料表面粗糙。

4、一种管状三嗪tcn/fepc纳米点双功能催化剂的制备方法,使用简单的水浴加热、煅烧方法合成tcn,将fepc单体经研磨后再按一定比例与tcn混合,使用煅烧法得到fepc纳米点/tcn复合光催化剂。

5、本专利技术的有益效果:

6、1、本申请从制备方法、前驱体以及产品来看,这一专利技术采用绿色环保的复合材料,不会对环境造成污染。

7、2、本申请通过构建fepc/tcn复合材料,该专利技术能够有效地提高催化剂对于可见光的利用率,产生更多的光生载流子,促进电子-空穴对的分离和转移。fepc均匀地分散于tcn表面,且基本无团聚现象,这有利于光生电子在二者的界面处进行迁移,从而提高了光催化的效率。该专利技术利用tcn为一维纳米管结构,具有较大的比表面积和更小的孔径,为后续的fepc/tcn光芬顿体系提供了大量的活性位点。设计构建具有协同效应的双反应中心催化体系,其中,光催化反应中心以tcn为主,芬顿反应中心以fepc为主,从而显著提高催化剂的光降解效率。

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【技术保护点】

1.一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂,其特征在于:所述催化剂呈现中空管状结构,该中空管长度约为7.4μm,直径约为1.6μm,并且三嗪管状氮化碳上无明显孔状结构,且厚度均一,材料表面粗糙。

2.根据权利要求1所述的一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂的制备方法,其特征在于:使用简单的水浴加热、煅烧方法合成TCN,将FePc单体经研磨后再按一定比例与TCN混合,使用煅烧法得到FePc纳米点/TCN复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂的制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种,其特征在于:所述三聚氰胺、氯化钾和氯化锂用量质量比为600mg:3.3g:2.7g。

5.根据权利要求3所述的一种,其特征在于:所述FePc/TCN的制备步骤,其中FePc用量分别为0.005g或0.01g或0.03g或0.05g,TCN用量为1g。

6.一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂的应用,其特征在于:所述催化剂用于抗生素污染物去除,尤其是去除四环素

7.根据权利要求6所述的一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂的应用,其特征在于:采用光化学反应器,在300W氙灯的照射下,波长为λ>420nm,对TC进行光催化降解实验,来测定样品的降解情况,首先,往50mL浓度为20mg/L的TC溶液中加入3mg~50mg催化剂,在黑暗中反应30min,使其达到吸附-解吸平衡,在此期间,每10min取出4mL悬浮液,离心获得上清液。在开始光反应时加入10μL H2O2,每隔20min离心4mL悬浮液,经过离心得到光反应过程的上清液,最后用紫外可见分光光度计测定各上清液中TC的浓度,

8.根据权利要求7所述的一种管状三嗪TCN/FePc纳米点双功能催化剂的应用,其特征在于:每50mL浓度为20mg/L的四环素溶液中,催化剂的用量为3mg或5mg或10mg或20mg或50mg。

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【技术特征摘要】

1.一种管状三嗪tcn/fepc纳米点双功能催化剂,其特征在于:所述催化剂呈现中空管状结构,该中空管长度约为7.4μm,直径约为1.6μm,并且三嗪管状氮化碳上无明显孔状结构,且厚度均一,材料表面粗糙。

2.根据权利要求1所述的一种管状三嗪tcn/fepc纳米点双功能催化剂的制备方法,其特征在于:使用简单的水浴加热、煅烧方法合成tcn,将fepc单体经研磨后再按一定比例与tcn混合,使用煅烧法得到fepc纳米点/tcn复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种管状三嗪tcn/fepc纳米点双功能催化剂的制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种,其特征在于:所述三聚氰胺、氯化钾和氯化锂用量质量比为600mg:3.3g:2.7g。

5.根据权利要求3所述的一种,其特征在于:所述fepc/tcn的制备步骤,其中fepc用量分别为0.005g或0.01g或0.03g或0.05g,tcn用量为1g。

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【专利技术属性】
技术研发人员:林雪卞张杰张坤艾纯健薛增辉
申请(专利权)人:北华大学
类型:发明
国别省市:

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