一种复合光催化剂及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种复合光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将生物质进行第一次限氧热解，得到生物质炭；将所述生物质炭和扩孔剂混合后，进行第二次限氧热解，得到片状多孔生物质炭；将铁盐、邻菲咯啉和乙醇混合，进行络合反应，将得到的铁络合物与所述片状多孔生物质炭混合进行吸附，得到吸附后的多孔生物质炭；将所述吸附后的多孔生物质炭和氰胺类物质混合，进行第一次热解，得到片状单原子铁改性生物质炭；将所述片状单原子铁改性生物质炭、二氧化钛和乙醇混合后，干燥，进行第二次热解，得到所述复合光催化剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质包括糠醛渣、木屑、秸秆、菌渣、咖啡渣和沼渣中的一种或几种；所述生物质的粒径≤1.5mm。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一次限氧热解的温度为500~900℃，时间为1~5h。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述生物质炭和扩孔剂的质量比为1：（1~4）；所述第二次限氧热解的温度为700~900℃，时间为1~5h。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铁盐和邻菲咯啉的摩尔比为1:5；所述铁盐的摩尔量与所述片状多孔生物质炭的质量比为0.6mmol:300mg。6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氰胺类物质包括三聚氰胺和/或双氰胺；所述氰胺类物质与片状多孔生物质炭的质量比为2:0.3。7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述片状单原子铁改性生物质炭和二氧化钛的质量比为1：（4~19）。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一次热解和第二次热解均在保护气氛中进行；所述第一次热解和第二次热解的温度独立的为650~900℃，时间独立的为1~6h。9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的复合光催化剂。10.权利要求9所述的复合光催化剂在去除有机污染物中的应用。

技术总结
本发明涉及光催化剂技术领域，尤其涉及一种复合光催化剂及其制备方法和应用。本发明以生物质限氧热解和球磨改性及扩孔剂活化制备的生物质炭为载体，制备出片状单原子铁改性生物质炭催化剂，并通过浸渍热解法与二氧化钛烧结形成新型层状堆叠的复合光催化剂，从而展现出优异的光催化活性，通过促进可见光吸收和光生载流子分离，以实现可见光下对有机物的高效去除性能。同时，本发明所述的制备方法操作简单、条件温和、成本低廉、适宜大规模生产；所述制备方法制备得到的复合光催化剂为层状堆叠结构，有利于单原子催化剂与光催化剂充分接触，在可见光条件下对有机物污染物的光催化性能强，具有实际应用前景。具有实际应用前景。具有实际应用前景。


技术研发人员：沈国清 王晨 孙鹏 李耀辉 刘焕然 武杨
受保护的技术使用者：上海交通大学内蒙古研究院
技术研发日：2023.04.24
技术公布日：2023/5/26