一种AgNPsg-C3N4复合光催化剂及其制备方法

专利检索2026-08-24  18


本发明涉及一种ag nps/g-c3n4复合光催化剂及其制备方法,属于纳米材料应用领域。


背景技术:

1、现代工业的发展在为人们提供优质产品的同时,也产生了大量含有难降解有机污染物的工业废水。硝基苯酚(nitrophenol)是工业生产中广泛应用的一种有机物质,环境中所含的硝基苯酚通常主要来自有机合成、制造染料以及生产炸药等行业。目前,在空气、水和土壤中都发现含有少量的硝基苯酚类物质。这类物质在自然界中存在时间长,容易在生物体内富集滞留,严重时会导致人类和动物畸变、血液疾病、肝肾损伤、雌性化以及癌变,对人类的生命和生活带来了严重威胁。相反,它的还原产物氨基苯酚 (aminophenol)却是染料、医药、化妆品等领域的重要中间体。因此,关于这项“变废为宝”的研究在世界上引起了广泛关注。

2、石墨相氮化碳(g-c3n4)作为类石墨烯材料的典型代表,带隙为2.7ev,可以吸收可见光,其层与层之间以范德华力相连,具有较好的化学与热力学稳定性,此外还具有无毒、来源丰富、价格低廉、制备简单等特点。氮化碳是分散和稳定纳米颗粒的优良载体,基于氮化碳的复合材料已展现许多优良的特性,在催化、储能、生物医药等领域中的应用前景宽广,在提高半导体光催化剂活性方面,已显示出独特的优势。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种ag nps/g-c3n4复合光催化剂及其制备方法。

2、实现本发明目的的技术解决方案为:

3、一种ag nps/g-c3n4纳米复合物的应用,将其作为硝基酚催化还原反应的催化剂。

4、其中,所述ag nps/g-c3n4纳米复合物中ag的用量为硝基酚用量的2%-12%。

5、ag nps/g-c3n4纳米复合物,通过以下步骤制备:

6、第一步,将尿素在马弗炉中以2.3℃/min的升温速率,550℃下煅烧4h,得到石墨相氮化碳;

7、第二步,将500mg石墨相碳化氮在40ml乙醇溶液中进行超声分散1h,得到碳化氮分散液;

8、第三步,取17mg/ml的硝酸银的乙醇溶液滴入上述分散液中搅拌3h;

9、第四步,向第二步所制得的混合溶液中加入对应含量1.10-菲啰啉后搅拌30min,60℃下水浴加热中搅拌4h,70℃干燥过夜;

10、第五步,待第三步所制得的混合溶液中乙醇完全挥发后,研磨,氩气下以10℃/min煅烧2h,制得ag nps/g-c3n4复合材料。

11、与现有技术相比,其优点在于:该纳米复合材料作为有机催化的催化剂,在对各种硝基酚的催化还原方面具有优异的催化还原性能。



技术特征:

1.一种ag nps/g-c3n4纳米复合物的应用,其特征在于,将ag nps/g-c3n4纳米复合物作为硝基酚催化还原反应的催化剂。

2.一种ag nps/g-c3n4纳米复合物的制备方法,其特征在于,该复合物以g-c3n4为基底,通过负载银纳米颗粒ag nps,且ag nps/g-c3n4纳米复合物中ag的用量为硝基酚用量的2%-12%。

3.如权利要求2所述的ag nps/g-c3n4纳米复合物的制备方法,其特征在于,ag nps/g-c3n4纳米复合物通过以下步骤制备:

4.如权利要求3所述的ag nps/g-c3n4纳米复合物的制备方法,其特征在于,第一步中,在马弗炉中以2.3℃/min的升温速率,550℃下煅烧4h。

5.如权利要求3所述的ag nps/g-c3n4纳米复合物的制备方法,其特征在于,超声分散1h。

6.如权利要求3所述的ag nps/g-c3n4纳米复合物的制备方法,其特征在于,第四步,水热加热、干燥具体条件为60℃下水浴加热中搅拌4h,70℃干燥过夜。

7.如权利要求3所述的ag nps/g-c3n4纳米复合物的制备方法,其特征在于,第五步,煅烧条件为:氩气下以10℃/min煅烧2h。

8.一种ag nps/g-c3n4纳米复合物,其特征在于,根据权利要求2-7任一项权利要求制得。


技术总结
本发明公开了一种Ag NPs/g‑C3N4复合光催化剂及其制备方法,该方法包括具体步骤为:以尿素、硝酸银、1.10‑菲啰啉为原料,乙醇为溶剂,采用水浴合成法和高温煅烧制得催化剂。通过本发明制得的化合物作为催化剂能在模拟可见光光源及常温条件下,将对硝基苯酚还原为对硝基苯胺,8min还原率可达99%,经过五次循环实验后,此催化剂的还原率依然可达90%,该催化剂稳定性好,原料相对廉价易得,制备方法简单。

技术研发人员:刘孝恒,刘雪芹
受保护的技术使用者:南京理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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