解活性順序?yàn)?a〈b〈C>d>e，這充分體現(xiàn)了復(fù)合之后的光催化劑的優(yōu)越性。
[0176]實(shí)驗(yàn)例9清除劑對(duì)樣品降解亞甲基藍(lán)活性影響的測(cè)定
[0177]本實(shí)驗(yàn)例所用樣品為實(shí)施例2和對(duì)比例2制得的樣品。
[0178]測(cè)定方法:分別準(zhǔn)確稱取6份0.050g CNI催化劑粉末于試管中，編號(hào)1、2、3、4、
5、6依次加入40mL濃度為10.0Omg.L 1的亞甲基藍(lán)溶液；在2號(hào)管中加入5.000 μ L異丙醇，在3號(hào)管中加入0.004g草酸銨，在4號(hào)管中加入3.800 μ L過氧化氫酶，在5號(hào)管中加入0.004g對(duì)苯醌，在6號(hào)管中加入0.005g硝酸鈉，各管中均加入一個(gè)小磁子，將試管放入光化學(xué)反應(yīng)儀中，在持續(xù)攪拌下，暗處理30min，取樣離心，分別測(cè)其吸光度，記為A。，打開光源，可見光光照處理lh，取樣離心，測(cè)其吸光度，記為At，按照下式計(jì)算降解率W，繪制成圖。
[0179]ff(%) = (A0-At)/A0X 100%
[0180]結(jié)果如圖9a所示。
[0181]采用相似的方法，用Si02/CNI(1:15)替代CNI，測(cè)定清除劑對(duì)Si02/CNI (1:15)降解亞甲基藍(lán)活性的影響，結(jié)果如圖9b所示。
[0182]在圖9a和圖9b中，
[0183]no scavenger表示不加入清除劑；
[0184]AO表示加入草酸銨；
[0185]BQ表示加入對(duì)苯醌；
[0186]CAT表示加入過氧化氫酶；
[0187]IPA表示加入異丙醇；
[0188]NO3表示加入硝酸鈉。
[0189]在本發(fā)明中，添加異丙醇(IPA)起到抑制體系降解過程中.0Η產(chǎn)生的作用，添加草酸銨(AO)起到抑制體系降解過程中h+產(chǎn)生的作用，添加對(duì)苯醌(BQ)起到抑制體系降解過程中.02產(chǎn)生的作用，添加過氧化氫酶(CAT)起到抑制體系降解過程中H2O2產(chǎn)生的作用，e的清除劑NaNO3也被分別引入反應(yīng)體系。
[0190]由圖9a和圖9b可知，在其他的條件不變的情況下，
[0191](I)與不添加清除劑相比較，加入清除劑后，催化劑的活性均有所降低；
[0192](2) NaNO3的加入對(duì)催化劑可見活性的影響相對(duì)最小，可以忽略，說明在可見光照射下光催化降解亞甲基藍(lán)的過程中e不是主要的活性物種；
[0193](3)在其他條件相同的情況下，對(duì)苯醌(BQ)的加入對(duì)催化劑可見活性的影響最大，說明在可見光照射下光催化降解亞甲基藍(lán)的過程中.02是最主要的活性物種；
[0194](4)加入異丙醇(IPA)、過氧化氫酶(CAT)、草酸銨(AO)和對(duì)苯醌(BQ)后，催化劑的活性均有較為明顯的降低，對(duì)苯醌(BQ)的加入使得催化劑的活性降得最低。
[0195]綜上，不受任何理論的束縛，本發(fā)明人認(rèn)為，.0H、H202、h+和.0 2在光催化降解過程中起明顯作用，尤其是.02在光催化過程中起最主要作用。
[0196]實(shí)驗(yàn)例10清除劑對(duì)樣品降解甲基橙活性影響的測(cè)定
[0197]本實(shí)驗(yàn)例所用方法與實(shí)驗(yàn)例9相似，區(qū)別僅在于用濃度為2.50mg-L 1的甲基橙溶液替代亞甲基藍(lán)溶液，結(jié)果如圖1Oa和圖1Ob所示，所得結(jié)論與實(shí)驗(yàn)例9相同。
[0198]實(shí)驗(yàn)例11樣品催化降解亞甲基藍(lán)的效果與降解時(shí)間的關(guān)系
[0199]本實(shí)驗(yàn)例所用樣品為實(shí)施例2和對(duì)比例2制得的樣品。
[0200]測(cè)定方法:準(zhǔn)確稱取CN1、Si02/CNI (1:15)催化劑粉末各0.0500g于石英管中，編號(hào)為1、2，分別加入40mL濃度為10.0OOmg.L 1的亞甲基藍(lán)溶液，再加入1mL對(duì)苯二甲酸(5.0X10 4mol.L 混合溶液，最后均放入一個(gè)小磁子，把所述石英管放入光化學(xué)反應(yīng)儀中，在持續(xù)攪拌下，暗處理30min，取樣離心兩次，每次離心20min，打開350W氙燈光源，所用光源的波長為315nm，進(jìn)行可見光照降解，光照40min，每1min取樣一次，取樣離心兩次，每次尚;1_1、20min，分別測(cè)定其9?光強(qiáng)度，結(jié)果如圖1la和圖1lb所不，其中，
[0201]圖1la示出對(duì)比例2 (CNI)在降解亞甲基藍(lán)過程中體系熒光強(qiáng)度的變化；
[0202]圖1lb示出實(shí)施例2(Si02/CNI(l:15))在降解亞甲基藍(lán)過程中體系熒光強(qiáng)度的變化。
[0203]由圖1la和圖1lb可知，隨著反應(yīng)時(shí)間延長，可見光降解亞甲基藍(lán)體系的熒光強(qiáng)度逐漸升尚。
[0204]在相同時(shí)間間隔內(nèi)，圖1lb熒光強(qiáng)度升高的幅度更大，說明產(chǎn)生了更多的羥基自由基，即說明在相同條件下Si02/CNI (1:15)催化劑的光催化活性高于CNI光催化活性。
[0205]實(shí)驗(yàn)例12樣品催化降解甲基橙的效果與降解時(shí)間的關(guān)系
[0206]本實(shí)驗(yàn)例所用方法與實(shí)驗(yàn)例11相似，區(qū)別僅在于催化劑取樣量為0.1OOOg,用濃度為2.5000mg-L 1的甲基橙溶液替代亞甲基藍(lán)溶液，以波長為325nm的激光器為光源進(jìn)行光催化反應(yīng)2h，每30min取一次樣，分別測(cè)定其熒光性能，結(jié)果如圖12a和圖12b所示，所得結(jié)論與實(shí)驗(yàn)例11相同。
[0207]以上結(jié)合【具體實(shí)施方式】和范例性實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，不過這些說明并不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案及其實(shí)施方式進(jìn)行多種等價(jià)替換、修飾或改進(jìn)，這些均落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備復(fù)合光催化劑Si02/CNI的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)將含氮有機(jī)物與含碘化合物混合，進(jìn)行煅燒，任選地進(jìn)行冷卻，然后純化，得到CNI樣品； (2)將步驟1制得的CNI樣品與Si02混合，進(jìn)行煅燒，制得Si02/CNI產(chǎn)品。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中， 所述含氮有機(jī)物是指含氮小分子有機(jī)物，特別是指在加熱條件下能夠分解的含氮小分子有機(jī)物，優(yōu)選為，碳氮比為1:3?3:1的小分子量的含氮有機(jī)物，更優(yōu)選為碳氮比為1:2的小分子量含氮有機(jī)物，如單氰胺、二氰二胺、三聚氰胺、尿素、鹽酸胍等，優(yōu)選為二氰二胺；和/或 所述含碘化合物選自在加熱條件下易于分解的含碘化合物，優(yōu)選自碘化銨和/或碘仿等，更優(yōu)選為碘化銨。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟1中，所述含氮有機(jī)物與含碘化合物的重量比為(0.5?5):1，優(yōu)選為(1?4):1，更優(yōu)選為(1.5?3):1，如2:1。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3之一所述的方法，其特征在于，步驟1中，所述煅燒在300?800 °C條件下進(jìn)行，優(yōu)選為400 °C?700 °C，更優(yōu)選為500 °C?600 °C，如550°C ;和/或 煅燒時(shí)間為1?10小時(shí)，優(yōu)選為2?8小時(shí)，更優(yōu)選為3?6小時(shí)，如4小時(shí)。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4之一所述的方法，其特征在于，步驟1中，所述純化包括一次水洗、酸洗、堿洗和二次水洗等步驟。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5之一所述的方法，其特征在于，步驟2中， Si02ig CNI樣品的重量比為1: (1?50)，優(yōu)選為1: (3?40)，如1: 5，1:15，1:25和1:30 ;和/或 所述煅燒在溫度在300?800°C條件下進(jìn)行，優(yōu)選為400°C?700°C，更優(yōu)選為500°C?600。。，如 550°C ;和 / 或 煅燒時(shí)間為1?10小時(shí)，優(yōu)選為2?8小時(shí)，更優(yōu)選為3?6小時(shí)，如4小時(shí)。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6之一所述的方法，其特征在于，制得的產(chǎn)物中3102與CNI的重量比為Si02的重量:CNI的重量=1: (1?50)，優(yōu)選為1: (3?40)，更優(yōu)選為1: (5?30)，如 1:5，1:15，1:25，1:30 ;和 / 或 根據(jù)其 X 射線衍射光譜，在 2 Θ =21.06。,26.71 ° ,36.70 ° ,39.67 ° ,40.57 °，42.65。,46.03° ,50.30° 和 54.95 ° 附近的衍射峰分別對(duì)應(yīng)于(100)，(011)，(110)，(102)，(111)，(200)，(201)，(112)和(022)晶面；和 / 或 根據(jù)其XPS譜(X射線電子能譜)，在Cls能級(jí)譜中，C元素在能量位置284.leV和287.4eV處有兩個(gè)光電子峰；在Nls能級(jí)譜中，N元素在能量位置398.0eV處有一個(gè)光電子峰；在01s能級(jí)譜中，0元素在能量位置531.7eV處有一個(gè)光電子峰；在Si2p能級(jí)譜中，Si元素在能量位置102.3eV處有一個(gè)光電子峰；在I3d能級(jí)譜中，I元素在結(jié)合能為621.5eV和633.3eV的能量位置處有兩個(gè)光電子峰；和/或 根據(jù)其光致發(fā)光譜，在激發(fā)波長為400nm時(shí)，其在波長為450nm附近存在吸收峰；和/或 根據(jù)其紫外-可見漫反射光譜，其在波長為280nm和380nm附近存在吸收峰。8.一種根據(jù)權(quán)利要求1?7之一所述的方法制得的復(fù)合光催化劑，其特征在于，所述復(fù)合光催化劑S1jP CNI，其中，3102與CNI的重量比為S1 2的重量:CNI的重量=1: (1?50)，優(yōu)選為 1: (3 ?40)，更優(yōu)選為 1: (5 ?30)，如 1: 5，1:15，1:25，1:30。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復(fù)合光催化劑S12/CNI，其特征在于， 根據(jù)其 X 射線衍射光譜，在 2 Θ =21.06。,26.71 ° ,36.70 ° ,39.67 ° ,40.57 °，42.65。,46.03° ,50.30° 和 54.95 ° 附近的衍射峰分別對(duì)應(yīng)于(100)，(011)，(110)，(102)，(111)，(200)，(201)，(112)和(022)晶面；和 / 或 根據(jù)其XPS譜(X射線電子能譜)，在Cls能級(jí)譜中，C元素在能量位置284.leV和287.4eV處有兩個(gè)光電子峰；在Nls能級(jí)譜中，N元素在能量位置398.0eV處有一個(gè)光電子峰；在01s能級(jí)譜中，0元素在能量位置531.7eV處有一個(gè)光電子峰；在Si2p能級(jí)譜中，Si元素在能量位置102.3eV處有一個(gè)光電子峰；在I3d能級(jí)譜中，I元素在結(jié)合能為621.5eV和633.3eV的能量位置處有兩個(gè)光電子峰；和/或 根據(jù)其光致發(fā)光譜，在激發(fā)波長為400nm時(shí)，其在波長為450nm附近存在吸收峰；和/或 根據(jù)其紫外-可見漫反射光譜，其在波長為280nm和380nm附近存在吸收峰。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的復(fù)合光催化劑S12/CNI在治理染料廢水，特別是在治理含有蒽醌類染料和/或偶氮苯類染料廢水中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種復(fù)合光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，所述復(fù)合光催化劑以含氮有機(jī)物和含碘化合物作為原料，通過煅燒的方法制得碘摻雜的氮化碳(CNI)，再將制得的CNI與二氧化硅復(fù)合制得的復(fù)合光催化劑能夠在可見光下催化降解蒽醌類及偶氮苯類化合物，催化降解效率高，從而能夠用于治理染料廢水，而且能夠充分利用太陽光中含量充沛的可見光，滿足工業(yè)生產(chǎn)上的需要。
【IPC分類】B01J27/24, B01J21/08, C02F101/38, C02F103/30, C02F1/30
【公開號(hào)】CN105435763
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510395031
【發(fā)明人】崔玉民, 李慧泉, 苗慧, 陶棟梁
【申請(qǐng)人】阜陽師范學(xué)院
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日