六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将三聚氰胺溶液和三聚氰酸溶液混合，搅拌，得到花环状石墨型氮化碳前体；所述三聚氰胺溶液由三聚氰胺、草酸溶解到二甲基亚砜中制得；所述三聚氰酸溶液由三聚氰酸溶解在二甲基亚砜中制得；(2)将步骤(1)中得到的花环状石墨型氮化碳前体与六方氮化硼混合进行煅烧，得到六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述花环状石墨型氮化碳前体与六方氮化硼的质量比为1000∶1～10。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述三聚氰胺溶液中三聚氰胺、草酸和二甲基亚砜的比例为0.5g∶0.05g～0.2g∶10ml；所述三聚氰酸溶液中三聚氰酸和二甲基亚砜的比例为0.5g～0.6g∶10ml；所述搅拌的时间为30min～60min；步骤(2)中，所述六方氮化硼由以下方法制备得到：将硼酸、尿素溶水中，加热，蒸发，得到六方氮化硼前驱体；按照升温速率为3℃/min～6℃/min，将六方氮化硼前驱体加热升温至850℃～950℃，保温4h～6h，得到六方氮化硼；所述煅烧过程中的升温速率为2℃/min～4℃/min；所述煅烧的温度为450℃～600℃；所述煅烧的时间为3h～5h。4.一种六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂，其特征在于，所述六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂包括花环状石墨型氮化碳和六方氮化硼，所述六方氮化硼负载在花环状石墨型氮化碳表面。5.根据权利要求4所述的六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂，其特征在于，所述六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂由权利要求1～3中任一项所述的制备方法制得；所述花环状石墨型氮化碳和六方氮化硼的质量比为100～10∶1。6.一种如权利要求4或5所述的六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂在处理有机污染物废水或合成过氧化氢中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂用于处理有机污染物废水时，包括以下步骤：将六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂与有机污染物废水混合，搅拌，进行光催化反应，完成对水体中有机污染物的降解；所述六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂的添加量为每升有机污染物废水中添加六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂0.2g～1g。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述有机污染物废水中有机污染物为抗生素和或染料；所述抗生素为盐酸金霉素、土霉素和四环素中的至少一种；所述染料为罗丹明b；所述有机污染物废水中有机污染物的初始浓度≤20mg/l；所述搅拌的时间为50min～60min，所述光催化反应的时间≥40min。9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂用于合成过氧化氢时，包括以下步骤：将六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂与异丙醇溶液混合，搅拌，进行光催化反应，得到过氧化氢。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂与异丙醇溶液的比例为1mg～5mg∶1ml；所述异丙醇溶液的体积浓度为
8％～15％；所述搅拌的时间为50min～60min，所述光催化反应的时间≥60min。

技术总结
本发明公开了一种六方氮化硼/花环状石墨型氮化碳异质结复合光催化剂及其制备方法和应用，该催化剂是以三聚氰胺和三聚氰酸为原料制成花环状石墨型氮化碳前体，进而与六方氮化硼混合、煅烧后制得。本发明制得的复合光催化剂具有比表面积大、孔洞结构丰富、带隙窄、吸光能力强、光生载流子分离迁移能力强、催化活性高等优点，是一种结构新颖且性能优异的新型光催化剂，可广泛用于处理有机污染物废水以及合成过氧化氢，且能够实现对有机污染物的高效降解，以及能够显著提高过氧化氢的产量，能够满足实际需求，在光催化领域具有广阔的前景。同时，本发明制备方法还具有操作简单、成本低廉等优点，适合于大规模制备，利于工业化应用。利于工业化应用。利于工业化应用。


技术研发人员：汪文军 郭海 张辰 孙李珍 苏长青
受保护的技术使用者：湖南工商大学
技术研发日：2022.04.26
技术公布日：2022/8/5