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一种3D/2D ZnO/g-C3N4纳米复合光催化材料的制备方法 

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申请/专利权人:河南师范大学

摘要:本发明公开了一种3D2DZnOg‑C3N4纳米复合光催化剂的制备方法,属于无机材料领域。将尿素经过二次煅烧剥离得到g‑C3N4纳米片,室温下采用湿化学法表面原位形成ZIF‑8g‑C3N4前驱体,而后前驱体经过两步煅烧法得到ZnOg‑C3N4纳米复合光催化材料。本发明利用ZIF‑8作为前驱体衍生得到尺寸为200‑300nm立方多孔ZnO,且ZIF‑8g‑C3N4前驱体在煅烧过程中g‑C3N4与立方ZnO表面紧密耦合形成异质结结构,2Dg‑C3N4纳米片耦合3D立方ZnO表面使得复合物比表面积为146.534m2g‑1,增加了其对污染物分子吸附效果,同时复合材料可见光响应范围扩大,将其在应用于四环素催化降解时,在40min内四环素去除率为87.57%,降解速率常数为0.0440min‑1,经过5个循环后依然保持73.33%去除率。

主权项:1.一种3D2DZnOg-C3N4纳米复合光催化材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1:将尿素放入坩埚中,置于马弗炉中首次煅烧得到黄色块体g-C3N4,块体g-C3N4在玛瑙研钵中研磨得到固体粉末,将粉末g-C3N4二次煅烧,得到g-C3N4纳米片;首次煅烧温度为550℃下4h,二次煅烧温度为500℃下4h;步骤S2:将g-C3N4纳米片和2-甲基咪唑混合置于甲醇溶液中,超声分散,而后快速搅拌后,再加入乙酸锌甲醇溶液,室温搅拌得到ZIF-8g-C3N4;步骤S3:将ZIF-8g-C3N4放入马弗炉中,由20℃升温至350℃并驻温,再继续升温至400℃并驻温,冷却至室温,得到3D2DZnOg-C3N4纳米复合光催化材料;本步采用两步煅烧法,20-350℃升温速率为5℃min,350℃驻温时间为120min,350-400℃升温速率为2℃min,400℃驻温时间为60min。

全文数据:

权利要求:

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