高了催化剂In203/CNB的光催化活性。
[0128]实验例4样品絷外光催化降解甲基橙反应活性
[0129]本实验例所用样品为In2O3原料，实施例1、实施例2、实施例3和实施例5制得的样品。
[0130]实验方法:分别准确称取0.050gln203原料，实施例1、实施例2、实施例3和实施例5制得的样品粉末于5个石英管中，分别进行编号a、b、c、d和e，依次加入40mL浓度为
2.50mg.Γ1的甲基橙溶液，并加入一个小磁子，将石英管放入光化学反应仪中，在持续搅拌下，暗处理30min，取样离心，分别测其吸光度Atl,打开光源，光照处理lh，取样离心，测其吸光度At，根据下式I计算降解率，根据所得降解率绘制出不同催化剂样品的紫外光活性图，
[0131]ff(% ) = (A0- At)/A0X 100%式 I
[0132]结果如图4所示，其中，
[0133]a表示In2O3原料在紫外光催化下对甲基橙的降解率；
[0134]b表示实施例1制得样品在紫外光催化下对甲基橙的降解率；
[0135]c表示实施例2制得样品在紫外光催化下对甲基橙的降解率；
[0136]d表示实施例3制得样品在紫外光催化下对甲基橙的降解率；
[0137]e表示实施例5制得样品在紫外光催化下对甲基橙的降解率；
[0138]由图4可知:
[0139]实施例1、实施例2、实施例3和实施例5制得的In203/CNB复合光催化剂的紫外光催化活性较In2O3原料均有所提高，光催化剂的光催化降解率随In2O3与CNB的重量比的增大先增大，在In2O3重量:CNB重量=0.1时，光催化降解率达到最高点为47.6%，随后其紫外光催化活性又随In2O3与CNB的重量比的增大而减小。
[0140]实验例5样品絷外光催化降解亚甲基蓝反应活性
[0141]本实验例所用样品为In2O3原料，实施例1、实施例2、实施例3和实施例5制得的样品。
[0142]本实验例所用方法与实验例4相同，区别仅在于用亚甲基蓝替代甲基橙，结果如图5所示，其中，
[0143]a表示In2O3原料在紫外光催化下对亚甲基蓝的降解率；
[0144]b表示实施例1制得样品在紫外光催化下对亚甲基蓝的降解率；
[0145]c表示实施例2制得样品在紫外光催化下对亚甲基蓝的降解率；
[0146]d表示实施例3制得样品在紫外光催化下对亚甲基蓝的降解率；
[0147]e表示实施例5制得样品在紫外光催化下对亚甲基蓝的降解率；
[0148]由图5可知，实施例1、实施例2、实施例3和实施例5制得的In203/CNB复合光催化剂的紫外光催化活性较In2O3原料均有所提高，光催化剂的光催化降解率随In2O3与CNB的重量比的增大先增大，在In2O3重量:CNB重量=0.1时，光催化降解率达到最高点为73.5%，随后其紫外光催化活性又随In2O3与CNB的重量比的增大而减小，这与实验例4的实验结果类似。
[0149]实验例6清除剂对复合光催化剂活性的影响(甲基橙实验)
[0150]本实验例所用样品为实施例3制得的样品。
[0151]实验方法:分别准确称取5份0.050g实施例3制得样品的粉末于石英管中，编号No、IPA、AO、BQ和CAT，依次加入40mL浓度为5.0Omg.L—1的甲基橙溶液，在IPA号管中加入5.000 μ L异丙醇，在AO号管中加入0.004g草酸铵，在BQ号管中加入0.004g对苯醌，在CAT号管中加入3.800 μ L过氧化氢酶，各管中均加入一个小磁子，将上述5支石英管分别放入光化学反应仪中，在持续搅拌下，暗处理30min，取样离心，分别测其吸光度Ap打开光源，紫外光照处理lh，取样离心，测其吸光度At，根据下式I计算降解率，
[0152]ff(% ) = (A0- At)/A0X 100%式 I
[0153]在本实验例中，对苯醌(BQ)作为.02_的清除剂被引入反应体系，异丙醇(IPA)作为.0Η的清除剂被引入到反应体系，草酸铵(AO)作为h+的清除剂被引入反应体系，过氧化氢酶(CAT)作为H2O2的清除剂被引入反应体系，
[0154]结果如图6所示，其中，
[0155]No表示不加入清除剂；
[0156]IPA表示加入异丙醇；
[0157]AO表示加入草酸铵；
[0158]BQ表示加入对苯醌；
[0159]CAT表示加入过氧化氢酶；
[0160]由图6可知，
[0161]加入异丙醇(IPA)、过氧化氢酶(CAT)、草酸铵(AO)和对苯醌(BQ)后，复合光催化剂的光催化活性均有较为明显的降低，但是降低的程度不同，尤其对苯醌(BQ)对复合光催化剂的活性影响最大，其影响顺序为:BQ>A0>IPA>CAT，不受任何理论束缚，本发明人认为.02_、.0H、h+和H2O2在光催化过程中均起显著作用，特别是.02_在光催化过程中起最主要的作用。
[0162]以上结合【具体实施方式】和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种制备复合光催化剂In 203/CNB的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: (1)分别称取含氮有机物和含硼化合物，混合后溶解，再除去混合物中的溶剂，将除去溶剂后得到的固体煅烧，冷却，制得CNB ; (2)分别称取In2O3和步骤I中制得的产物CNB，混合后粉碎、煅烧、冷却，得到复合光催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，含氮有机物为碳氮比为(1:3)?(3:1)的含氮有机物，优选为碳氮比为1:2的含氮有机物，如单氰胺、二氰二胺、三聚氰胺、尿素和盐酸胍，优选为三聚氰胺。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，含硼化合物选自氧化硼、硼酸和/或含硼盐，优选选自氧化硼、硼酸、硼酸钠、硼酸钾、四苯基硼酸钾和/或四苯基硼酸钠，更优选为四苯基硼酸钠。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，含氮有机物与含硼化合物的重量比为含氮有机物的重量:含硼化合物的重量=(1.0?20.0) g: (0.5?50.0)mg,优选为(3.0 ?18.0) g: (1.0 ?45.0)mg,更优选为(5.0 ?15.0) g: (1.5 ?40.0)mg,进一步优选为(8.0?12.0) g: (2.0?35.0)mg，再进一步优选为(9.0?11.0) g: (2.0?30.0)mg,如 10.0g: 2.5mg、10.0g: 5.0mg、10.0g: 10.0mg 和 10.0g: 20.0mg0
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，步骤(I)中的固体在400°C?800 °C下煅烧，优选在450 °C?700 °C下煅烧，更优选在400 °C?600 °C下煅烧，如550 °C ； 步骤⑴中的固体煅烧I?5小时，优选为1.5?4小时，更优选为2?3.5小时，如2小时。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)中In2O3与步骤(I)制得的产物的重量比为In2O3的重量:CNB的重量=(0.001?3.0) g: (0.5?5.0)g，优选为(0.005 ?2.5) g: (0.8 ?4.0) g,更优选为(0.01 ?2.0) g: (1.0 ?3.5) g,进一步优选为(0.01 ?0.9) g: lg，如 0.0lg:1g, 0.05g:1g, 0.lg:1g, 0.5g:1g, 0.9g:1g0
7.根据权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)中粉碎后的混合物在300°C?900°C条件下煅烧，优选在350°C?800°C下煅烧；煅烧I?5小时，优选为1.5?4小时，如2小时。
8.根据权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，步骤(2)中制得的复合光催化剂In203/CNB， 根据红外光谱图，其在波数约为1415CHT1和1473cm ―1处存在吸收峰；和/或 根据光致发光光谱图，其在波长约为400nm?600nm范围内，不存在明显信号峰。
9.一种根据权利要求1至8之一所述的方法制得的复合光催化剂In 203/CNB，其特征在于， 所述复合光催化剂In203/CNB中，In2O3与CNB的重量比为In2O3的重量:CNB的重量=(0.001 ?3.0)g: (0.5 ?5.0)g，优选为(0.005 ?2.5)g: (0.8 ?4.0) g，更优选为(0.01 ?2.0) g: (1.0 ?3.5)g，进一步优选为(0.01 ?0.9)g:lg，如 0.0lg:1g,0.05g:lg，0.lg: lg,0.5g: lg，0.9g:1g ;和 / 或 根据红外光谱图，其在波数为1415CHT1和1473cm ―1处存在吸收峰；和/或 根据光致发光光谱图，其在波长为400nm?600nm范围内，不存在明显信号峰。
10.根据利要求I至9之一所述的方法制得的复合光催化剂In 203/CNB在光催化降解污水，特别是染料污水方面的应用，尤其是光催化降解偶氮类染料污水和蒽醌类染料污水方面的应用。
【专利摘要】本发明提供了一种制备复合光催化剂In2O3/CNB的方法，该方法使用的原料来源广泛，制备工艺简单，成本低廉，制得的复合光催化剂In2O3/CNB光催化效率高，其在光催化降解污水特别是光催化降解染料污水方面具有显著效果。
【IPC分类】C02F1-30, C02F1-58, B01J27-24, C02F1-32
【公开号】CN104549404
【申请号】CN201410753510
【发明人】崔玉民, 李慧泉, 陶栋梁, 苗慧
【申请人】阜阳师范学院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月9日