CN113828308B - 一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Ag2WO4/WO3/g‑C3N4异质结复合光催化材料及其制备方法。该方法通过制备得到三维网络状的g‑C3N4，三维网络状的g‑C3N4中形成有纳米介孔和亚微米以上的大孔，制备得到的Ag2WO4/WO3复合纳米片比表面积大，且Ag2WO4/WO3复合纳米片的尺寸与g‑C3N4的大孔孔径相适配，使得Ag2WO4/WO3复合纳米片能够通过球磨分散后，进入g‑C3N4的大孔中与其直接接触，增加了Ag2WO4/WO3复合纳米片与g‑C3N4形成异质结的接触面积，而g‑C3N4的纳米介孔在球磨后被保留下来，为光催化反应提供了丰富的活性位点。本发明制备得到的复合光催化材料在保证高的光催化活性的同时，实现了快速催化的效果。
Description
技术领域
本发明涉及光催化材料领域，具体涉及一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料及其制备方法。
背景技术
石墨氮化碳(g-C3N4)具有类石墨烯层状结构，是一种新颖的可见光响应型光催化材料，由于其具有稳定无毒、不含贵金属、禁带宽度为2.7eV、制备过程简单等优点，此材料被广泛应用于水分解和有机污染物的光催化降解。然而，通过简单的煅烧热解制得纯g-C3N4光生电子-空穴对易复合，导致光催化效率低，为了提高其光催化活性，选择合适的半导体与其耦合形成异质结是一种提高光催化性能的有效技术之一。WO3因其具有无毒、稳定性好、窄带隙、可利用可见光进行光催化反应等特点，使得WO3成为合成具有更高光催化活性的半导体异质结的良好候选物，研究表明WO3/g-C3N4复合光催化剂，与纯WO3和g-C3N4相比，光催化活性有了显著提升，在g-C3N4中掺入WO3可以加速g-C3N4光生电子转移，提高电子和空穴的分离率，进一步提高光催化效率。然而，由于WO3掺入量不宜过高，否则会导致WO3团聚造成光催化效率降低，因此掺入WO3抑制光生电子和空穴的复合受到了一定程度的限制。
为了进一步促进光生电子和空穴的分离，申请号为202010142859.1的专利文献公开了一种WO3/Ag/g-C3N4三相光催化材料的合成方法，该方法以层状g-C3N4、WO3纳米棒和纳米银颗粒为结构基准物，引入纳米贵金属Ag颗粒作为助催化剂，构筑三相复合体系，利用贵金属Ag的表面等离子体共振增强复合物对可见光的吸收，促进光生电子与空穴的分离，提升光能的利用效率，从而达到提升光催化活性的作用。
针对上述相关技术，发明人认为WO3/Ag/g-C3N4三相光催化材料有助于提高光催化活性，然而由于WO3为纳米棒，容易相互交织缠接，不利于WO3充分分散与g-C3N4直接接触形成异质结，同时交织缠接的WO3不利于反应物与光催化材料充分接触进行光催化反应，导致WO3/Ag/g-C3N4三相光催化材料的光催化反应速率不高。
发明内容
为了在保证具有良好光催化活性的同时提高光催化反应速率，本申请提供一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料及其制备方法。
第一方面，本发明提供一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，采用如下的技术方案实现：
一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，其关键在于，包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺热解制得的g-C3N4进行预处理，加入去离子水中搅拌均匀，加入浓盐酸后在140～180℃下反应0.5～4h，冷却洗涤干燥，得到三维网络状的g-C3N4，三维网络状的g-C3N4中形成有纳米介孔和亚微米以上的大孔；
(2)将钨酸钠溶于去离子水中，加入乳酸，接着滴加盐酸，调节pH为1～2，向其中加入硝酸银后在160～200℃条件下反应18～24h，冷却洗涤干燥，得到Ag2WO4/WO3复合纳米片；
(3)将步骤(1)中制得的三维网络状的g-C3N4和步骤(2)中制得的Ag2WO4/WO3复合纳米片球磨混合8-12h，制备得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料。
可选的，步骤(1)三聚氰胺升温到500～550℃，煅烧热解2～4h，研磨得粉末g-C3N4。
可选的，步骤(1)中热解制得的g-C3N4与去离子水、浓盐酸的添加比为(1～2g):(20～25ml):(5～10ml)。
可选的，步骤(1)中制得的三维网络状g-C3N4的纳米介孔孔径为5～50纳米，亚微米以上的大孔孔径为0.8～2微米。
可选的，步骤(2)中以摩尔比计，按Ag:W＝1:1～1:5称取反应原料。
可选的，步骤(2)中得到的Ag2WO4/WO3复合纳米片的尺寸为400～600纳米，厚度为10～20纳米。
可选的，步骤(3)中以质量比计，按(Ag2WO4/WO3):g-C3N4＝1:5～1:10称取反应原料。
可选的，步骤(2)中以摩尔比计，按Ag:W＝1:1称取反应原料，步骤(3)中以质量比计，按(Ag2WO4/WO3):g-C3N4＝1:10称取反应原料。
可选的，步骤(3)中球磨的球料比为10～12:1，球磨加入助磨剂，球磨物料的总重量与助磨剂的用量比为(1-2g):(4-6ml)，球磨后，Ag2WO4/WO3复合纳米片填充于三维网络状的g-C3N4的亚微米以上的大孔中，并且三维网络状的g-C3N4的纳米介孔保留下来。
第二方面，本申请提供一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料，由前述的制备方法得到。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.本发明提供的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，热解得到的g-C3N4通过预处理制备得到三维网络状g-C3N4，在三维网络状g-C3N4中形成有纳米介孔和亚微米以上的大孔，使得制备得到的Ag2WO4/WO3复合纳米片能够通过球磨充分分散后，进入三维网络的大孔中与g-C3N4形成直接接触异质结，进一步增加Ag2WO4/WO3复合纳米片与g-C3N4的接触面积，提高光催化反应的速率，而纳米介孔在球磨后被保留下来，为光催化反应提供了丰富的活性位点，有利于进一步提高光催化反应的速率。
2.本发明提供的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，采用一步化学法制备Ag2WO4/WO3复合纳米片，工艺简单，并且复合纳米片为三维片状结构，比表面积大，有利于提高可见光吸收率以及光生电子空穴分离率，且Ag2WO4原位沉积在WO3纳米片表面，WO3纳米片表面光滑平整，有利于分别与WO3和g-C3N4接触形成三元异质结，进一步提高光催化活性和反应速率。
3.本发明提供的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，利用球磨工艺实现Ag2WO4/WO3复合纳米片充分分散到g-C3N4的三维网络中，增加异质结接触面积，同时利用球磨研磨介质抛落时对物料产生的碰击作用，促进大孔压合，提高Ag2WO4/WO3复合纳米片和g-C3N4的接触面积，工艺简单，容易控制，适宜于工业应用的推广。
4.本发明提供的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，三维网络状的g-C3N4形成的亚微米以上的大孔孔径为0.8～2微米，Ag2WO4/WO3复合纳米片的尺寸为400～600纳米，尺寸适配，有利于Ag2WO4/WO3复合纳米片充分分散到三维网络状的g-C3N4的亚微米以上的大孔中形成直接接触异质结。
5.本发明提供的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料，在保证高光催化活性的同时，具有高的催化反应速率，利用本申请制备得到的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料，将0.1g复合光催化材料加入到盛有100mL、10mg/L的罗丹明B溶液，光照30min，降解率即可达到84.75％-96.23％，更优的能够达到93.77％-96.23％。
附图说明
图1是实施例1步骤(1)预处理后的g-C3N4样品的X射线衍射图；
图2是实施例1步骤(1)预处理后的g-C3N4样品的扫描电镜图；
图3是实施例1步骤(2)制得的Ag2WO4/WO3复合样品的X射线衍射图；
图4是实施例1步骤(2)制得的Ag2WO4/WO3复合样品的扫描电镜图；
图5是实施例1步骤(3)制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的X射线衍射图；
图6是实施例1步骤(3)制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的EDS图；
图7是实施例1步骤(3)制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的扫描电镜图；
图8是实施例1步骤(1)制得的热解g-C3N4、预处理g-C3N4和步骤(3)制备得到的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂降解罗丹明B图；
图9是实施例2、3步骤(3)制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂降解罗丹明B的曲线图。
具体实施方式
石墨氮化碳(g-C3N4)因其具有无毒性、窄禁带、高导带位置和对可见光的高响应，被认为是一种稳定的非金属光催化剂。由于一般采用热缩合法制备，其比表面积相对较低，难以提供丰富的表面活性位，且光生载流子的复合率高，造成g-C3N4光催化活性不高。为了提高光催化活性，研究者通过构建基于g-C3N4的复合材料，以提高g-C3N4的光生电子-空穴对的分离效率并促进光生电子的转移。三氧化钨(WO3)具有良好的光电效应，在光催化领域的作用主要是复合和掺杂，通过构建WO3/g-C3N4复合光催化剂，掺入WO3可以明显加速光生电子的转移，有效促进电子和空穴的分离，提高光催化效率。进一步的，研究者通过引入纳米贵金属银(Ag)修饰，一方面能够加速电荷分离，另一方面其独特的表面等离子共振效应能够拓宽可见光响应范围，提高光催化效率。然而，相关技术(申请号202010142859.1)通过煅烧热解制得g-C3N4纳米薄片，钨酸钠与氯化钠反应制备得到的WO3为纳米棒状，通过将g-C3N4纳米薄片与WO3纳米棒分别分散到两个不同的溶剂后，将两个分散体系继续搅拌24h后置于400℃烧结2h，得到WO3/g-C3N4复合材料，再将WO3/g-C3N4复合光催化剂中加入硝酸银溶液中利用氙灯照射并持续搅拌2h，烘干后，400℃烧结2h，得到WO3/Ag/g-C3N4三相光催化材料。由于WO3纳米棒在搅拌过程中容易发生交织缠接，不利于WO3纳米棒与g-C3N4的接触以及反应物与光催化材料反应，导致降解有机污染物所需要的时间较长，且制备工艺复杂，反应周期长，需要经过多次高温烧结，耗能较高，不利于节能环保。
发明人在经过长期实验研究发现，通过将三聚氰胺热解制得的g-C3N4进行预处理，将g-C3N4加入去离子水中搅拌均匀后，加入浓盐酸，在140～180℃下反应0.5～4h，冷却洗涤干燥，能够得到三维网络状的g-C3N4，三维网络状的g-C3N4中形成有纳米介孔和亚微米以上的大孔；纳米介孔孔径为5～50纳米，亚微米以上的大孔孔径为0.8～2微米。同时，在钨酸钠溶液中加入乳酸，接着滴加盐酸溶液，调节PH至1～2，在160～200℃条件下反应18～24h，冷却洗涤干燥，即可制备得到Ag2WO4/WO3复合纳米片，工艺简单，不需要经过高温烧结，且Ag2WO4原位沉积在WO3纳米片表面，分布均匀，WO3纳米片表面平整，三维纳米片相较于二维纳米棒，具有比表面积大的优点，使得有机污染物与光催化剂充分接触，有利于提高光催化活性和反应速率。制得的Ag2WO4/WO3复合纳米片的尺寸为400～600纳米，厚度为10～20纳米，由于Ag2WO4/WO3复合纳米片的尺寸与三维网络状g-C3N4中的大孔孔径适配，使得Ag2WO4/WO3复合纳米片容易分散到三维网络状g-C3N4的大孔中，增加了Ag2WO4/WO3复合纳米片与g-C3N4形成异质结的接触面积。最后利用球磨工艺将Ag2WO4/WO3复合纳米片分散到三维网络状的g-C3N4的亚微米以上的大孔中，保证高的光催化反应活性的同时，提高光催化反应速率，而三维网络状g-C3N4的纳米介孔能够在球磨后得到保留，为光催化反应提供了丰富的活性位点，进一步提高光催化反应速率。此外，由于球磨工艺的特点，球磨介质发生抛落式运动，撞击物料的过程中，有利于促进三维网络的大孔压合，促进Ag2WO4/WO3复合纳米片与g-C3N4直接接触。本发明就是在此基础上得到的。
具体的，步骤(1)中将三聚氰胺升温到500～550℃，煅烧热解2～4h，研磨得粉末g-C3N4，热解制得的g-C3N4在预处理过程中，热解g-C3N4与去离子水、浓盐酸的添加比为(1～2g):(20～25ml):(5～10ml)。通过采用上述比例的原料进行预处理反应，能够制备得到三维网络状的g-C3N4，并且控制步骤(1)中制得的三维网络状g-C3N4的纳米介孔孔径为5～50纳米，亚微米以上的大孔孔径为0.8～2微米。步骤(2)中以摩尔比计，按Ag:W＝1:1～1:5称取反应原料，按照上述比例进行反应，能够控制得到Ag2WO4/WO3复合纳米片，复合纳米片比表面积大，尺寸为400～600纳米，厚度为10～20纳米，与三维网络状g-C3N4的大孔适配，有利于复合纳米片进入g-C3N4的大孔中，反应后Ag2WO4原位沉积在WO3纳米片表面，复合纳米片表面保持平整光滑，有利于Ag2WO4/WO3复合纳米片与g-C3N4充分接触，增加接触面积。步骤(3)中以质量比计，按(Ag2WO4/WO3):g-C3N4＝1:5～1:10称取反应原料，使得Ag2WO4/WO3复合纳米片能够充分分散进入g-C3N4的大孔中。优选的，步骤(2)以摩尔比计，按Ag:W＝1:1称取反应原料，步骤(3)中以质量比计，按(Ag2WO4/WO3):g-C3N4＝1:10称取反应原料，进一步提高光催化剂的催化活性和光催化反应速率。步骤(3)中球磨的球料比为10～12:1，球磨加入助磨剂，如无水乙醇，球磨物料的总重量与助磨剂的用量比为(1-2g):(4-6ml)，球磨后，Ag2WO4/WO3复合纳米片填充于三维网络状的g-C3N4的亚微米以上的大孔中，避免Ag2WO4/WO3复合纳米片团聚，并且三维网络状的g-C3N4的纳米介孔保留下来。
以下结合实施例，对本发明做进一步的详细说明。
实施例1
一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取20g三聚氰胺加入带盖的坩埚中，将坩埚放入管式炉中，以5℃/min升温速率升到550℃，进行煅烧热解4h，研磨得粉末材料g-C3N4。将研磨得到粉末材料g-C3N4进行预处理，称取1g的g-C3N4加入到20ml去离子水中，再向其中加入10ml浓盐酸(36～38wt％)，搅拌15min后，将其混合溶液转移进50ml反应釜中，置于鼓风干燥箱中，于180℃下反应1h，冷却，采用去离子水洗涤后干燥，得到预处理g-C3N4样品。图1为步骤(1)预处理得到的g-C3N4样品的XRD图谱，如图1所示，g-C3N4样品仍然为g-C3N4单相，并不存在其他杂质。图2为步骤(1)预处理g-C3N4样品的SEM图，从图2中可以看到g-C3N4为三维网络状，三维网络状的g-C3N4中形成有纳米介孔和亚微米以上的大孔，纳米介孔孔径为5～50纳米，亚微米以上的大孔孔径为0.8～2微米。
(2)称取1g NaWO4·2H2O加入到50ml去离子水中，搅拌15min后，向其中滴加1ml乳酸，接着向其中滴加3mol/L的盐酸直至溶液PH为2，接着向其中加入0.1g AgNO3(以摩尔比计，Ag:W＝1:5)，持续搅拌20min后，将混合溶液转移至100ml反应釜中，置于鼓风干燥箱中，于180℃下反应24h，冷却，采用去离子水洗涤后干燥，得Ag2WO4/WO3复合样品。图3为Ag2WO4/WO3复合样品的XRD图谱，从图3中可以看出，Ag2WO4/WO3复合样品中包括Ag2WO4和WO3。图4为Ag2WO4/WO3复合样品的SEM图，从图4中可以看出Ag2WO4/WO3复合样品为纳米片状，Ag2WO4/WO3复合纳米片的尺寸为400～600纳米，厚度为10～20纳米，Ag2WO4原位形成在WO3纳米片表面，并且Ag2WO4/WO3复合纳米片表面平整。
(3)将步骤(2)制得的Ag2WO4/WO3样品、步骤(1)预处理得到的g-C3N4按质量比计，以1:5的质量比加入到球磨罐中，加入的物料总重为1.2g，然后加入6ml无水乙醇作为助磨剂球磨12h，其中，球料比为10:1。无水乙醇洗涤干燥后，得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂。图5为Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的XRD图谱，从图5中可以看到样品包括Ag2WO4、WO3和g-C3N4相。图6为Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的EDS图，EDS图中显示检测到Ag、C、N、O和W元素，无其他杂质。图7为Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的SEM图，从图7可以看出Ag2WO4/WO3纳米片填充于三维网络的g-C3N4的大孔中，与g-C3N4直接接触形成异质结，而三维网络g-C3N4中的纳米介孔保留下来，提供丰富的光催化反应活性位。
分别取0.1g本实施例步骤(1)制备得到的热解g-C3N4、预处理g-C3N4、步骤(3)制备得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂，加入到分别盛有100ml、10mg/L的罗丹明B溶液中，在暗室吸附脱附平衡30分钟后，在氙灯(功率300W)模拟可见光照射下每隔10min取样，利用紫外-可见光分光光度计，结合标准曲线分析其浓度变化，测得的降解罗丹明B的曲线如图8所示，从图8中可以看出，本实施例制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂光照30min后其降解率即可达到93.77％，远高于步骤(1)制备的热解g-C3N4和预处理g-C3N4。此外，本实施例制备的得到的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的光催化反应速率，相较于相关技术(申请号202010142859.1)中的最佳实施例明显更快，相关技术中最佳实施例中的15WO3/3Ag/g-C3N4复合光催化剂持续光照30min后，降解率为57％左右，反应速率明显低于本实施例，且相关技术的该复合光催化剂需要光照100min降解率方能达到96.8％。
实施例2
一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取20g三聚氰胺加入带盖的坩埚中，将坩埚放入管式炉中，以5℃/min升温速率升到550℃，进行煅烧热解4h，研磨得粉末材料g-C3N4。将研磨得到粉末材料g-C3N4进行预处理，称取1g的g-C3N4加入到20ml去离子水中，再向其中加入10ml浓盐酸(36～38wt％)，搅拌15min后，将其混合溶液转移进50ml反应釜中，置于鼓风干燥箱中，于180℃下反应1h，冷却，采用去离子水洗涤后干燥，得到预处理g-C3N4样品。
(2)称取1g NaWO4·2H2O加入到50ml去离子水中，搅拌15min后，向其中滴加1ml乳酸，接着向其中滴加3mol/L的盐酸直至溶液PH为2，接着向其中加入0.52g AgNO3(以摩尔比计，Ag:W＝1:1)，持续搅拌20min后，将混合溶液转移至100ml反应釜中，置于鼓风干燥箱中，于180℃下反应24h，冷却洗涤干燥，得Ag2WO4/WO3复合样品。检测Ag2WO4/WO3复合样品得到的XRD图谱中可以看出，Ag2WO4/WO3复合样品中包括Ag2WO4和WO3。检测Ag2WO4/WO3复合样品得到的SEM图中可以看出，Ag2WO4/WO3复合样品为纳米片状，纳米片的尺寸为400～600纳米，厚度为10～20纳米，Ag2WO4原位形成在WO3纳米片表面，并且纳米片表面平整。
(3)将步骤(2)制得的Ag2WO4/WO3样品、步骤(1)制得的预处理g-C3N4以1:5的质量比加入到球磨罐中，加入的物料总重为1.2g，然后加入6ml无水乙醇作为助磨剂球磨12h，其中，球料比为10:1。球磨后采用无水乙醇洗涤干燥后，得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂。
取0.1g本实施例步骤(3)制备得到的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂，加入到盛有100ml、10mg/L的罗丹明B溶液中，在氙灯模拟可见光照射下每隔10min取样，利用紫外-可见光分光光度计，结合标准曲线分析其浓度变化，测得的降解罗丹明B的曲线如图9所示，从图9中可以看出，本实施例制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂光照30min后其降解率即可达到84.75％。
实施例3
一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取20g三聚氰胺加入带盖的坩埚中，将坩埚放入管式炉中，以5℃/min升温速率升到550℃，进行煅烧热解4h，研磨得粉末材料g-C3N4。将研磨得到粉末材料g-C3N4进行预处理，称取1g的g-C3N4加入到20ml去离子水中，再向其中加入10ml浓盐酸(36～38wt％)，搅拌15min后，将其混合溶液转移进50ml反应釜中，置于鼓风干燥箱中，于180℃下反应1h，冷却洗涤干燥，得到预处理g-C3N4。
(2)称取1g NaWO4·2H2O加入到50ml去离子水中，搅拌15min后，向其中滴加1ml乳酸，接着向其中滴加3mol/L的盐酸直至溶液PH为2，接着向其中加入0.52g AgNO3(以摩尔比计，Ag:W＝1:1)，持续搅拌20min后，将混合溶液转移至100ml反应釜中，置于鼓风干燥箱中，于180℃下反应24h，冷却洗涤干燥，得Ag2WO4/WO3复合样品。
(3)将将步骤(2)制得的Ag2WO4/WO3样品、步骤(1)制得的预处理g-C3N4以1:10的质量比加入到球磨罐中，加入的物料总重为1.2g，然后加入6ml无水乙醇作为助磨剂球磨12h，其中，球料比为10:1。球磨后采用无水乙醇洗涤干燥后，得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂。检测得到的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的XRD图谱可以看出样品含有Ag2WO4、WO3和g-C3N4相。检测得到的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的EDS图分析样品中含有Ag、C、N、O和W元素，无其他杂质。从Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂的SEM图中看出Ag2WO4/WO3纳米片填充于三维网络g-C3N4的大孔中，与g-C3N4直接接触形成异质结，而三维网络g-C3N4中的纳米介孔保留下来，作为光催化反应的活性位点。
取0.1g本实施例步骤(3)制备得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂，加入到盛有100ml、10mg/L的罗丹明B溶液中，在氙灯模拟可见光照射下每隔10min取样，利用紫外-可见光分光光度计，结合标准曲线分析其浓度变化，测得的降解罗丹明B的曲线如图9所示，从图9中可以看出，本实施例制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂光照30min后其降解率即可达到96.23％。
对比例1
与实施例1的区别在于步骤(1)中省略将热解g-C3N4进行预处理的步骤，其余方法步骤同实施例1，制备得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂。采用与实施例1相同的测试条件进行罗丹明B的降解率测试，测试得到本对比例制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂在光照30min后，降解率为80.13％。
对比例2
与实施例1的区别在于步骤(3)球磨过程中球磨的时间为6h，其余方法步骤同实施1，制备得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂。采用与实施例1相同的测试条件进行罗丹明B的降解率测试，测试得到本对比例制得的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化剂在光照30min后，降解率为77.35％。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的机构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将三聚氰胺热解制得的g-C3N4进行预处理，加入去离子水中搅拌均匀，加入浓盐酸后在140~180℃下反应0.5~4h，冷却洗涤干燥，得到三维网络状的g-C3N4，三维网络状的g-C3N4中形成有纳米介孔和亚微米以上的大孔；纳米介孔孔径为5~50纳米，亚微米以上的大孔孔径为0.8~2微米；
（2）将钨酸钠溶于去离子水中，加入乳酸，接着滴加盐酸，调节pH为1~2，向其中加入硝酸银后在160~200℃条件下反应18~24h，冷却洗涤干燥，得到Ag2WO4/WO3复合纳米片；Ag2WO4/WO3复合纳米片的尺寸为400~600纳米，厚度为10~20纳米；
（3）将步骤(1)中制得的三维网络状的g-C3N4和步骤(2)中制得的Ag2WO4/WO3复合纳米片球磨混合8-12h，球料比为10~12:1，球磨加入助磨剂，球磨物料的总重量与助磨剂的用量比为（1-2g）:（4-6mL），制备得到Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料；球磨后，Ag2WO4/WO3复合纳米片填充于三维网络状的g-C3N4的亚微米以上的大孔中，并且三维网络状的g-C3N4的纳米介孔保留下来。
2.根据权利要求1所述的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中将三聚氰胺热解制备g-C3N4具体为：三聚氰胺升温到500~550℃，煅烧热解2~4h，研磨得到粉末g-C3N4。
3.根据权利要求1所述的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中热解制得的g-C3N4与去离子水、浓盐酸的添加比为（1~2g）:（20~25mL）:（5~10mL）。
4.根据权利要求1所述的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，以摩尔比计，按Ag:W=1:1~1:5称取反应原料。
5.根据权利要求1所述的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，以质量比计，按(Ag2WO4/WO3):g-C3N4=1:5~1:10称取反应原料。
6.根据权利要求1所述的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，以摩尔比计，按Ag:W=1:1称取反应原料，步骤（3）中，以质量比计，按(Ag2WO4/WO3):g-C3N4=1:10称取反应原料。
7.一种Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料，由权利要求1-6中任一项所述的Ag2WO4/WO3/g-C3N4异质结复合光催化材料的制备方法得到。
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