一种g-C3N4/PTCDI-Br复合材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:24485219发布日期:2021-03-30 21:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种g-c3n4/ptcdi-br复合材料,其特征在于其结构式为:

2.权利要求1所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料的制备方法,其特征在于,步骤如下:

(1)将3,4,9,10-苝四酸二酐加入到硫酸中,于40-80℃搅拌反应,得体系ⅰ,然后向体系ⅰ中加入碘,于30-80℃搅拌反应,得体系ⅱ,再向体系ⅱ中加入溴水,于70-120℃搅拌反应,得体系ⅲ;

(2)步骤(1)中的体系ⅲ冷却至40-70℃后,添加至去离子水中,静置一段时间得暗红色沉淀物;

(3)将步骤(2)的暗红色沉淀物离心分离,并用去离子水洗涤至上清液为中性,所得固体,经干燥处理,即得湾位溴代的苝四酸二酐;

(4)将三聚氰胺置于有盖的坩埚中,升温至400-700℃反应一段时间,反应体系经去离子水清洗、干燥得g-c3n4;

(5)将步骤(3)的湾位溴代的苝四酸二酐、步骤(4)的g-c3n4和咪唑混合,在100-150℃惰性气体保护下反应,得粗产物;

(6)步骤(5)的粗产物经洗涤后收集固体,分散于10wt%碳酸钾溶液中100-150℃回流1h,再依次使用甲醇、盐酸和去离子水洗涤至中性后,干燥即得g-c3n4/ptcdi-br复合材料。

3.根据权利要求2所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,3,4,9,10-苝四酸二酐和硫酸的质量比为1:(10-25),体系ⅰ和碘的质量比为1:(0.02-0.1),体系ⅱ和溴水的质量比为1:(0.2-1);其中,40-80℃搅拌反应的时间为4-6h,30-80℃搅拌反应3-8h,70-120℃搅拌反应20-26h。

4.根据权利要求2所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中,静置的时间为10-15h。

5.根据权利要求2所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,干燥处理的温度为50-80℃、时间为8-16h。

6.根据权利要求2所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中,湾位溴代的苝四酸二酐、g-c3n4和咪唑的质量比为10:(0.5-1.5):4,在100-150℃惰性气体保护下反应的时间为3-7h。

7.根据权利要求2所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中,洗涤溶液为2mol/l的盐酸和乙醇以5:3的体积比混合。

8.根据权利要求2所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(6)中,回流的条件为80-120℃回流1-4h;干燥的条件为50-100℃干燥8-16h。

9.权利要求1所述的g-c3n4/ptcdi-br复合材料在光催化降解4-氯酚中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于:所述g-c3n4/ptcdi-br复合材料用量为10-100mg,目标污染液浓度为5-100mg/l,体积为100-300ml,所用光源为氙灯,光照波长为200-800nm。


技术总结
本发明涉及光催化材料技术领域,公开了一种g‑C3N4/PTCDI‑Br复合材料及其制备方法和应用。该催化剂制备方法是首先将3,4,9,10‑苝四酸二酐,浓硫酸,碘和溴进行反应,得到湾位溴代的PTCDI(PTCDI‑Br),其次将三聚氰胺高温煅烧得到g‑C3N4纳米片,最后将PTCDI‑Br与g‑C3N4进行自主装得到复合材料g‑C3N4/PTCDI‑Br。本发明提供的复合材料制备工艺简单,且性能稳定,对有机物污染物具有非常优秀的降解能力,是一类极具开发潜力而且市场前景广阔的环保净化材料。

技术研发人员:刘静;陈鹏飞;王勇士;朱桂才;曾忠诚;朱会彬;王小召;高永超;李善卿;赖建昌;李哲旭;高静;刘保丽;张红旗;延静垒;崔少芳;宋永乐;韩晓飞;孔令健;刘星影;马宝万;陈东升;陈圣亚
受保护的技术使用者:河南盛鼎建设集团有限公司
技术研发日:2020.12.22
技术公布日:2021.03.30
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