可见光条件下还原水中硝态氮的新型催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明属于环保领域，涉及一种可见光条件下还原水中硝态氮到氮气的新型催化剂的制备方法，通过掺杂N、g-C₃N₄、Ag，对P25二氧化钛进行改性，以提高催化剂的催化活性和硝态氮催化还原为氮气的选择性，并使得合成的新型催化剂Ag/N-TiO₂/g-C₃N₄，能在可见光条件下，完成对硝态氮的催化还原。利用经过改性合成的催化剂Ag/N-TiO₂/g-C₃N₄对水中的硝态氮进行催化还原。该方法制得的Ag/N-TiO₂/g-C₃N₄，能够克服目前光催化去除硝态氮时，大多在紫外光条件下才能反应，不能充分利用太阳光的缺点，同时能够将硝态氮选择性还原为氮气，实现了水中硝态氮在可见光条件下的高效去除。

主权项

一种可见光下还原水中硝态氮的新型催化剂的制备方法，其特征在于具有如下的过程和步骤：（a）         选用纳米二氧化钛P25作为初始催化剂主体，以尿素作为N源，尿素与P25二氧化钛按照1:1的重量比，在马弗炉中400℃煅烧1h，得N‑TiO₂；（b）        用三聚氰胺为原料，520℃煅烧4h，研磨后再以550℃煅烧3h，并用甲醇作为溶剂，超声破碎12h后得到单层g‑C₃N₄；超声破碎末尾时加入一定量上述所得的N‑TiO₂；将 N‑TiO₂与g‑C₃N₄进行复合，搅拌24h后过滤，烘干后置于马弗炉中，400℃煅烧1h，得到N‑TiO₂/g‑C₃N₄；（c）         取上述得到的N‑TiO₂/g‑C₃N₄，加入于去离子水中并超声30min；调节溶液pH至10~11，加入0.01 M的AgNO₃溶液和一定量的甲醇，然后于溶液中通入惰性气体，置于500W中压汞灯下反应30min，最终得到新型催化剂Ag/N‑TiO₂/g‑C₃N₄。