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() 一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂及制备方法和应用技术_技高网
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一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂及制备方法和应用技术

技术编号:44893230 阅读:9 留言:0更新日期:2025-04-08 00:31
本发明专利技术涉及一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂及制备方法和应用。所述催化剂呈现中空管状结构,该中空管长度约为25μm,直径约为5μm,尺寸为3‑10nm的量子点负载在其表面,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。通过简单的水热、低温煅烧方法制备中空管状g‑C3N4,利用简单的水热法制备Ag2V4O11量子点,并使用无模版无助剂的原位沉积法制备Ag2V4O11/TCN复合光催化剂。本申请催化剂用于四环素的去除。前驱体以及产品易于合成、对环境友好、绿色环保。本发明专利技术通过合成Ag2V4O11/g‑C3N4复合光催化材料,能够增加可见光的吸收和比表面积,以及降低光生载流子的复合,从而有效的提高了催化剂的光催化降解效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合材料制备的,特别涉及一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂及制备方法和应用


技术介绍

1、抗生素对水体的污染日益受到关注。四环素(tetracycline,tc)作为一类由放线菌产生的广谱抗生素,广泛用于人类和动物的临床预防和治疗,但也是持久性有机污染物的主要来源之一。由于其成本低,抗菌活性高,已广泛应用于疾病治疗和牲畜生长促进。然而由于其在动物体内吸收代谢较差,且在现有的污水处理工艺中无法通过常规手段有效去除,往往会导致环境积累,如果处理不当,会对水生环境造成损害。因此,寻找一种高效的去除水中四环素的技术是至关重要的。近年来,光催化以其高效、简单、环保等优点受到了广泛的关注。

2、g-c3n4纳米管为一维纳米结构,具有比表面积大、载流子传输顺畅、对光捕获率大等特点。因此,它们在光催化领域得到了广泛的应用。管状g-c3n4(tcn)具有如此迷人的光催化潜力,但它也有一定的局限性,如可见光吸收不足、光致电子-空穴(e-/h+)对重组速度快、可重复使用性差等,制约了它的实际应用。

3、银和银基纳米颗粒具有光催化能力。ag基氧化物具有独特的杂化价带(o 2p轨道和ag 3d轨道),通常具有窄带隙(eg≤3ev)和高度分散的价带(vb),分别具有良好的光吸收能力和高的光穴迁移率。利用银(ag)、银基纳米粒子对半导体表面进行修饰,由于表面等离子体共振效应,可以扩大可见光-近红外光的光捕获范围。银基量子点因其独特的光学特性在各个领域备受青睐。ag2v4o11量子点中v2p、o1s和ag 3d轨道的独特杂化价带表现出窄带隙和高度分散的价带。ag2v4o11量子点可以作为助催化剂有效地增强载流子的分离和转移,扩大可见光的利用率,可以应用于修饰敏化具有宽禁带半导体材料。此外,它们表现出优异的光敏性能,可以显著提高材料吸收可见光的能力。

4、现有技术中没有更好的制备方法将g-c3n4纳米管和ag2v4o11量子点结合,有效提高催化剂的光催化降解效率。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是要提供一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂及制备方法和应用,采用水热法和简单烧结法制备管状g-c3n4(tcn),解决传统体相氮化碳比表面积低、光吸收利用效率低的问题。利用简单的水热法制备ag2v4o11量子点,然后通过无模版无助剂的原位合成技术,将ag2v4o11量子点锚定在tcn上,构建复合催化剂,以增加可见光的吸收和比表面积,并且通过构建异质结减少光生载流子的复合,从而提高光催化降解效率。

2、本专利技术的技术方案:

3、一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂,所述催化剂呈现中空管状结构,该中空管长度约为25μm,直径约为5μm,尺寸为3-10nm的量子点负载在其表面,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、一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,通过简单的水热、低温煅烧方法制备中空管状g-c3n4,利用简单的水热法制备ag2v4o11量子点,并使用无模版无助剂的原位沉积法制备ag2v4o11/tcn复合光催化剂。

5、本专利技术的有益效果:

6、1、从制备方法,前驱体以及产品易于合成、对环境友好、绿色环保。本专利技术通过合成ag2v4o11/g-c3n4复合光催化材料,能够增加可见光的吸收和比表面积,以及降低光生载流子的复合,从而有效的提高了催化剂的光催化降解效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂,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25μm,直径约为5μm,尺寸为3-10nm的量子点负载在其表面,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。

2.一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:通过简单的水热、低温煅烧方法制备中空管状g-C3N4,利用简单的水热法制备Ag2V4O11量子点,并使用无模版无助剂的原位沉积法制备Ag2V4O11/TCN复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:所述g-C3N4的制备步骤中尿素和三聚氰胺质量比为8:5,所述NH4VO3和AgNO3浓度为1mmol。

5.根据权利要求3所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:所述g-C3N4和Ag2V4O11的质量比为200:(0.0051-0.0162mg)。</p>

6.根据权利要求3所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:所述g-C3N4用量为0.2g,Ag2V4O11用量分别是0.0051mg或0.0105mg或0.0162mg。

7.一种权利要求1-6任何一项所述的Ag2V4O11/g-C3N4复合光催化剂在光催化反应降解四环素的应用。

8.根据权利要求7所述的Ag2V4O11/g-C3N4复合光催化剂的应用,其特征在于:具体方法:用光学反应器(Porfilet PCX-50B多通道光催化反应系统),在可见光源为50W氙灯(λ>420nm)照射下,对TC进行光催化降解实验,来测试样品的降解情况,首先,将5~50mg催化剂加入50mL TC(20mg/L)溶液中,并在黑暗中进行反应30min,使其达到吸附-解吸平衡,在此期间隔10min取4mL悬浮液,并离心获得上清液。然后进行2h的光反应,期间每隔20min取4mL悬浮液并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所有上清液中TC的浓度,

9.根据权利要求8所述的Ag2V4O11/g-C3N4复合光催化剂的应用,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5mg、10mg、20mg、30mg、50mg。

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【技术特征摘要】

1.一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂,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25μm,直径约为5μm,尺寸为3-10nm的量子点负载在其表面,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。

2.一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:通过简单的水热、低温煅烧方法制备中空管状g-c3n4,利用简单的水热法制备ag2v4o11量子点,并使用无模版无助剂的原位沉积法制备ag2v4o11/tcn复合光催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:

4.根据权利要求3所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:所述g-c3n4的制备步骤中尿素和三聚氰胺质量比为8:5,所述nh4vo3和agno3浓度为1mmol。

5.根据权利要求3所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合光催化剂制备方法,其特征在于:所述g-c3n4和ag2v4o11的质量比为200:(0.0051-0.0162mg)。

6.根据权利要求3所述的一种钒酸银量子点/中空管状氮化碳复合...

【专利技术属性】
技术研发人员:林雪张月张坤艾纯健张文淇
申请(专利权)人:北华大学
类型:发明
国别省市:

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