自然光下g-C3N4的甲基橙去除性能研究

朱鴻博 徐 靚

(湖南城市學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 益陽 413099)

在愈加嚴(yán)峻的環(huán)境治理態(tài)勢下，如何有效的降低有機污染廢水對自然流域的污染顯得極為重要。光催化技術(shù)，特別是可見光光催化技術(shù)，成為一種綠色、高效、節(jié)能的廢水處理手段[1-2]。其能有效的通過產(chǎn)生活性自由基，來分解水中的有機污染物，近年來，受到國內(nèi)外的廣泛研究[3]。但是，大量關(guān)于g-C3N4的研究都主要集中于實驗室階段的測試，利用氙燈模擬日光[4-5]。這種測試方式，其氙燈的光照強度和溫度難以等同于實際應(yīng)用環(huán)境中的日光效果，所得的實驗結(jié)果，不利于評價g-C3N4材料的實際應(yīng)用價值和應(yīng)用前景。

為此，本文中，采用尿素、二氰二胺、三聚氰胺作為原料，分別合成了3種不同類型的g-C3N4材料。在分別測試了其甲基橙降解性能，并分析了其最佳的應(yīng)用固液比和對甲基橙的濃度處理范圍。最后再在實際的日光下，評價了不同時段下，g-C3N4對甲基橙的日光處理效果。

1 材料合成

1.1 試劑

本研究采用的原料均為分析純且購自天津科密歐公司。

1.2 g-C3N4的合成

準(zhǔn)確稱取10 g尿素、二氰二胺、三聚氰胺，分別置于30 mL的坩堝中，以5℃/min的升溫速率升至530℃后，持續(xù)熱聚合處理4 h，得到的黃色產(chǎn)物研磨充分后，密封保存。根據(jù)原料的不同，分別命名為uCN(尿素)、dCN(二氰二胺)、mCN(三聚氰胺)。

1.3 甲基橙降解效果

以合成的g-C3N4作為催化劑，在日光下(13：00-14：00)曬一定時長后，取2 mL反應(yīng)后的催化劑和甲基橙混合樣，過濾后測定其462 nm下的吸光度值，根據(jù)瑯勃比爾定律，求出甲基橙的濃度，計算出出甲基橙的降解率。……