【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化材料，具体而言，涉及一种g-c3n4/tio2光催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、c3n4/tio2具有光响应范围宽、化学性能稳定等优点，是目前研究最为广泛的光催化剂之一。但c3n4/tio2的沉降性较差，在悬浮体系中较难回收，有高价阳离子存在时易发生团聚。而处理气体时，在进气速率较大的条件下也易造成过多流失，不利于重复利用。将c3n4/tio2负载在载体上，一定程度上解决了上述问题。如wang和liu分别将c3n4/tio2负载在zsm-5介孔材料和废沸石上，取得了不错的效果。但这些负载载体需要复杂的制备工艺，从而增加了负载型光催化剂的制备成本。
2、粉煤灰是我国排放量最大的工业固体废弃物之一。据统计，通常每燃烧1t煤炭就会产生0.25～0.30t的粉煤灰。粉煤灰的大量堆积必然会造成严重的环境问题。如果以粉煤灰为光催化剂的载体，则既可以解决粉煤灰严重污染环境的问题，又可以降低负载型催化剂的制备成本。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种g-c3n4/tio2光催化剂及其制备方法，以解决现有技术中c3n4/tio2催化剂的制备成本较高的问题。
2、为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种g-c3n4/tio2光催化剂的制备方法，该制备方法包括：步骤s1，将包括粉煤灰、二氧化钛和尿素的原料进行混合，得到混合物；步骤s2，将混合物依次进行烘干和焙烧后，得到g-c3n4/tio2光催化剂。
3、进一步地
4、进一步地，上述步骤s1中，粉煤灰的密度为1.010～1.030g/cm3，和/或粉煤灰的堆积密度为0.050～0.065g/cm3，和/或粉煤灰的平均粒径为29～32μm，和/或粉煤灰的比表面积为14～17m2/g，和/或粉煤灰的含水量为2～3％。
5、进一步地，上述步骤s1中，原料还包括溶剂，优选溶剂为水和/或无水乙醇。
6、进一步地，上述步骤s1中，溶剂的体积与原料的总质量比为10～20ml/g。
7、进一步地，上述步骤s1中，混合的方式为湿磨，湿磨的温度为25～30℃，和/或湿磨的时间为4～8h；优选采用行星球磨机进行湿磨，和/或湿磨中采用的磨球种类为氧化锆球，和/或磨球的直径为3～5mm，和/或料球体积比为1:1～1:3。
8、进一步地，上述步骤s2中，烘干的温度为80～120℃，和/或烘干的时间为12～24h。
9、进一步地，上述步骤s2中，焙烧的温度为400～650℃，和/或焙烧的时间为2～6h，和/或焙烧过程中的升温速率为1～5℃/min。
10、根据本专利技术的另一个方面，提供了一种g-c3n4/tio2光催化剂，该g-c3n4/tio2光催化剂由前述制备方法制备得到。
11、进一步地，上述g-c3n4/tio2光催化剂的比表面积为45～65m2/g，和/或g-c3n4/tio2光催化剂的平均粒径为3～10μm。
12、应用本专利技术的技术方案，粉煤灰是煤炭燃烧后产生的一种固体废弃物，粉煤灰颗粒通常呈多孔型蜂窝状组织，具有较大的比表面积，这使得粉煤灰具有良好的吸附性能。通过将g-c3n4/tio2负载在粉煤灰的表面或孔隙中，既可以降低负载型催化剂的制备成本，又可以解决粉煤灰严重污染环境的问题，同时粉煤灰与tio2、尿素发生相互作用，有利于电子-空穴对的分离，从而提高光催化效率，且本专利技术工艺流程简单、可操作性强、耗时短，对设备的要求低，易于工业化推广。
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1.一种g-C3N4/TiO2光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述粉煤灰、所述二氧化钛和所述尿素的质量比为1：1～5：2～9。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述粉煤灰的密度为1.010～1.030g/cm3，和/或所述粉煤灰的堆积密度为0.050～0.065g/cm3，和/或所述粉煤灰的平均粒径为29～32μm，和/或所述粉煤灰的比表面积为14～17m2/g，和/或所述粉煤灰的含水量为2～3％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述原料还包括溶剂，优选所述溶剂为水和/或无水乙醇。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述溶剂的体积与所述原料的总质量比为10～20mL/g。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述混合的方式为湿磨，所述湿磨的温度为25～30℃，和/或所述湿磨的时间为4～8h；
...【技术特征摘要】
1.一种g-c3n4/tio2光催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述粉煤灰、所述二氧化钛和所述尿素的质量比为1：1～5：2～9。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述粉煤灰的密度为1.010～1.030g/cm3，和/或所述粉煤灰的堆积密度为0.050～0.065g/cm3，和/或所述粉煤灰的平均粒径为29～32μm，和/或所述粉煤灰的比表面积为14～17m2/g，和/或所述粉煤灰的含水量为2～3％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述原料还包括溶剂，优选所述溶剂为水和/或无水乙醇。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述溶剂的体积与所述原料的总质量比为10～20ml/g。
6.根据权利要求1至5中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志，杜善周，李世春，甄鹏，白晓伟，高进，王瑞，原铎，樊凤升，
申请(专利权)人：神华准能资源综合开发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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