本實(shí)用新型涉及有機(jī)化合物制備領(lǐng)域，涉及一種溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

利用光催化劑將太陽能轉(zhuǎn)化為人類可以直接利用的能量，并用其解決地球資源的枯竭和生存環(huán)境的惡化是可再生清潔能源研究的一個(gè)方向。類石墨相氮化碳(g-C₃N₄)是一種可見光響應(yīng)的光催化材料，而且還具有可見光催化分解水產(chǎn)氫和降解環(huán)境污染物的特性。目前為止，這是光催化領(lǐng)域中第一種被發(fā)現(xiàn)并且具有可見光響應(yīng)的非金屬有機(jī)半導(dǎo)體光催化材料。g-C₃N₄光催化材料的晶體結(jié)構(gòu)非常簡單，其價(jià)帶由N₂p軌道構(gòu)成，導(dǎo)帶由C₂p軌道構(gòu)成。g-C₃N₄因其獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)、高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性、良好的光催化活性、制備成本低、原料來源廣、制備簡單且無毒無害、不含金屬元素等特點(diǎn)，受到全世界科研人員的廣泛關(guān)注，在催化領(lǐng)域、感應(yīng)器、藥物載體等領(lǐng)域表現(xiàn)出了非常廣的應(yīng)用前景。目前在光催化領(lǐng)域，g-C₃N₄主要用于催化污染物分解、水解制氫制氧、有機(jī)合成及氧氣還原。

環(huán)境污染是影響人類健康和生態(tài)平衡的重大問題之一。由于光催化技術(shù)催化活性和穩(wěn)定性高、價(jià)格便宜和環(huán)境友好，因此在環(huán)境污染控制領(lǐng)域有很大的發(fā)展空間。目前，用常規(guī)方法制備的g-C₃N₄光催化劑存在量子效率低和不能有效利用可見光等缺點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中，為進(jìn)一步提高g-C₃N₄的光催化效果，科研工作者開發(fā)了多種改進(jìn)方法，例如物理復(fù)合改性、化學(xué)摻雜改性、微觀結(jié)構(gòu)調(diào)整等，而通過改性g-C₃N₄的光電特性能夠抑制光致電荷復(fù)合，提高量子效率。如近年來，相關(guān)研究人員制備了改性的g-C₃N₄光催化劑，如TiO₂與碳化氮(C₃N₄) 異質(zhì)結(jié)、非金屬(P、S、I等元素)摻雜改性碳化氮(C₃N₄)、CN-CNS同位素異質(zhì)結(jié)等。現(xiàn)有技術(shù)中報(bào)道的改性g-C₃N₄光催化劑的制備方法大多都很復(fù)雜、操作步驟繁瑣、制備條件苛刻、前驅(qū)體昂貴等，且有些改性后的g-C₃N₄光催化劑在應(yīng)用過程中不夠穩(wěn)定，不利于大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，限制了其在光催化領(lǐng)域或環(huán)保領(lǐng)域的發(fā)展。如果在制備過程中通過溶劑輔助合成改性，改性后的g-C₃N₄光催化劑能夠拓展其響應(yīng)光譜范圍，有望克服上述缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述原因和現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供了一種生產(chǎn)上易于操作的溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)，適合大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：

溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)，所述的系統(tǒng)至少包括硫脲貯存罐(1)、溶劑貯存罐(2)和設(shè)置有溫度控制裝置的合成反應(yīng)罐(3)，所述合成反應(yīng)罐(3)還設(shè)有兩個(gè)物料進(jìn)口、產(chǎn)品出口和廢氣出口，所述硫脲貯存罐(1)與溶劑貯存罐(2)分別通過物料管道與兩個(gè)物料進(jìn)口連通。硫脲貯存罐(1)用于原料之一硫脲的貯存，溶劑貯存罐(2)用于參與反應(yīng)的溶劑的貯存。溶劑可為能與前驅(qū)體硫脲反應(yīng)參與g-C₃N₄光催化劑原位改性的任何溶劑。合成反應(yīng)罐(3)中進(jìn)行的煅燒反應(yīng)。溫度控制裝置用來控制煅燒反應(yīng)的溫度。

進(jìn)一步，所述溶劑貯存罐(2)溶劑優(yōu)選為去離子水或無水乙醇。

硫脲與去離子水的混合體在450-600℃下煅燒，得到多孔g-C₃N₄光催化劑。

硫脲與無水乙醇的混合體在450-600℃下煅燒，得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。

本實(shí)用新型的系統(tǒng)，合成方法是使用硫脲作為前驅(qū)體，去離子水或無水乙醇作為溶劑，通過加熱使硫脲與去離子水分子之間、硫脲與無水乙醇分子之間在高溫下進(jìn)行縮合聚合，形成多聚體，但是所述多聚體并不穩(wěn)定且會(huì)進(jìn)一步分解成多孔g-C₃N₄光催化劑或多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。該方法方便快捷，在制備過程中不使用對(duì)環(huán)境有害的前驅(qū)體，而且產(chǎn)率高，通過反應(yīng)檢測(cè)， 所有的前驅(qū)體硫脲、去離子水、無水乙醇溶劑均能參加反應(yīng)并且反應(yīng)完全。硫脲分別與去離子水、無水乙醇混合體反應(yīng)會(huì)釋放少量的二氧化硫、硫化氫和氨氣等氣體，無其它污染物產(chǎn)生。而所產(chǎn)生的二氧化硫、硫化氫和氨氣可以通過水進(jìn)行吸收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。并且這樣的制備方法過程簡單、過程可控，只需要加熱即可，不需要復(fù)雜的操作，適合大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)還包括氧氣供備裝置(4)，所述合成反應(yīng)罐(3)還設(shè)有氧氣通入口，所述氧氣供備裝置(4)通過管道與氧氣通入口連通。

本實(shí)用新型的系統(tǒng)，所述合成反應(yīng)罐(3)中的煅燒反應(yīng)在有氧或無氧環(huán)境中進(jìn)行。在不通入氧氣的情況下，煅燒進(jìn)程到后面是在缺氧或無氧條件下進(jìn)行的。優(yōu)選的，所述合成反應(yīng)罐(3)中的煅燒反應(yīng)是在有氧條件下進(jìn)行。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)還包括冷卻裝置(5)，所述冷卻裝置(5)與產(chǎn)品出口通過物料管道連通。合成反應(yīng)罐(3)中生成的產(chǎn)品通過管道進(jìn)入冷卻裝置(5)中進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)還包括廢氣吸收裝置(6)，所述廢氣吸收裝置(6)與廢氣出口通過管道連通。由于硫脲中含有S元素和N元素，合成反應(yīng)罐(3)中產(chǎn)生的廢氣可能會(huì)有少量的SO₂、H₂S和NH₃，其中NH₃的含量最大。而二氧化硫、硫化氫和氨氣可以通過廢氣吸收裝置(6)吸收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

進(jìn)一步，所述廢氣吸收裝置(6)中裝有液體水。用水作為吸收劑，原料易得，節(jié)約成本。將所述氣體通入大量水中，使SO₂、H₂S和NH₃形成的濃氨水反應(yīng)，從而達(dá)到除去有害尾氣的目的。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)，所述合成反應(yīng)罐(3)還設(shè)置有時(shí)間控制裝置。時(shí)間控制裝置用來控制煅燒反應(yīng)的時(shí)間。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)，所述硫脲貯存罐(1)與合成反應(yīng)罐(3)物料進(jìn)口連通的物料管道設(shè)置為垂直管道。設(shè)置為垂直管道是利用重力作用，避免使用動(dòng)力傳輸，節(jié)約能源。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)，所述冷卻裝置(5)與合成反應(yīng)罐(3)產(chǎn)品出口連通的物料管道設(shè)置為垂直管道。

進(jìn)一步，所述的系統(tǒng)，所述輔助溶劑貯存罐(2)與合成反應(yīng)罐(3)物料進(jìn)口連通的物料管道上還設(shè)置單向控制閥(7)。設(shè)置單向控制閥(7)用來控制溶劑貯存罐(2)中的液體單向流向合成反應(yīng)罐(3)。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果：本實(shí)用新型的溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)，至少包括硫脲貯存罐、溶劑貯存罐和設(shè)置有溫度控制裝置的合成反應(yīng)罐，所述合成反應(yīng)罐還設(shè)有兩個(gè)物料進(jìn)口、產(chǎn)品出口和廢氣出口，所述硫脲貯存罐與溶劑貯存罐分別通過物料管道與兩個(gè)物料進(jìn)口連通。硫脲貯存罐用于原料之一硫脲的貯存，硫脲是作為前驅(qū)體，溶劑貯存罐用于參與反應(yīng)的溶劑的貯存。溶劑可為能與前驅(qū)體硫脲反應(yīng)參與g-C₃N₄光催化劑原位改性的任何溶劑。合成反應(yīng)罐中進(jìn)行的煅燒反應(yīng)。溫度控制裝置用來控制煅燒反應(yīng)的溫度。該系統(tǒng)易于操作，適合工業(yè)化大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實(shí)施例1制備的多孔g-C₃N₄光催化劑的XRD圖片。

圖3為實(shí)施例1制備的多孔g-C₃N₄光催化劑的紫外-可見吸收光譜。

圖4為實(shí)施例10制備的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑的XRD圖片。

圖5為實(shí)施例10制備的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑的紫外-可見吸收光譜。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述。但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)而不是對(duì)本實(shí)用新型專利要求的限制。

如圖1所示，本實(shí)用新型的溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)，所述的 系統(tǒng)至少包括硫脲貯存罐(1)、溶劑貯存罐(2)和設(shè)置有溫度控制裝置的合成反應(yīng)罐(3)，所述合成反應(yīng)罐(3)還設(shè)有兩個(gè)物料進(jìn)口、產(chǎn)品出口和廢氣出口，所述硫脲貯存罐(1)與溶劑貯存罐(2)分別通過物料管道與兩個(gè)物料進(jìn)口連通。硫脲貯存罐(1)用于原料之一硫脲的貯存，溶劑貯存罐(2)用于參與反應(yīng)的溶劑的貯存。溶劑可為能與前驅(qū)體硫脲反應(yīng)參與g-C₃N₄光催化劑原位改性的任何溶劑。合成反應(yīng)罐(3)中進(jìn)行的煅燒反應(yīng)。溫度控制裝置用來控制煅燒反應(yīng)的溫度。煅燒溫度是制備多孔g-C₃N₄光催化劑和多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑的關(guān)鍵，溫度過高或過低均不能得到多孔g-C₃N₄光催化劑和多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑，所述煅燒溫度為450-650℃，優(yōu)選為500-600℃，更優(yōu)選為550℃。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述溶劑貯存罐(2)溶劑優(yōu)選為去離子水或無水乙醇。

因?yàn)榱螂迮c去離子水的混合體在450-600℃下煅燒，得到多孔g-C₃N₄光催化劑。硫脲與無水乙醇的混合體在450-600℃下煅燒，得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。硫脲作為前驅(qū)體，去離子水或無水乙醇作為溶劑，通過加熱使硫脲與去離子水分子之間、硫脲與無水乙醇分子之間在高溫下進(jìn)行縮合聚合，形成多聚體，但是所述多聚體并不穩(wěn)定且會(huì)進(jìn)一步分解成多孔g-C₃N₄光催化劑或多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。該方法方便快捷，在制備過程中不使用對(duì)環(huán)境有害的前驅(qū)體，而且產(chǎn)率高，通過反應(yīng)檢測(cè)，所有的前驅(qū)體硫脲、去離子水、無水乙醇溶劑均能參加反應(yīng)并且反應(yīng)完全。硫脲分別與去離子水、無水乙醇混合體反應(yīng)會(huì)釋放少量的二氧化硫、硫化氫和氨氣等氣體，無其它污染物產(chǎn)生。而所產(chǎn)生的二氧化硫、硫化氫和氨氣可以通過水進(jìn)行吸收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。并且這樣的制備方法過程簡單、過程可控，只需要加熱即可，不需要復(fù)雜的操作，適合大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)還包括氧氣供備裝置(4)，所述合成反應(yīng)罐(3)還設(shè)有氧氣通入口，所述氧氣供備裝置(4)通過管道與氧氣通入口連通。本實(shí)用新型的系統(tǒng)，所述合成反應(yīng)罐(3)中的煅燒反應(yīng)在有 氧或無氧環(huán)境中進(jìn)行。在不通入氧氣的情況下，煅燒進(jìn)程到后面是在缺氧或無氧條件下進(jìn)行的。優(yōu)選的，所述合成反應(yīng)罐(3)中的煅燒反應(yīng)是在有氧條件下進(jìn)行。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)還包括冷卻裝置(5)，所述冷卻裝置(5)與產(chǎn)品出口通過物料管道連通。合成反應(yīng)罐(3)中生成的產(chǎn)品通過管道進(jìn)入冷卻裝置(5)中進(jìn)行冷卻。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)還包括廢氣吸收裝置(6)，所述廢氣吸收裝置(6)與廢氣出口通過管道連通。合成反應(yīng)罐(3)中產(chǎn)生的廢氣包括SO₂、H₂S和NH₃，而二氧化硫、硫化氫和氨氣可以通過水進(jìn)行吸收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述廢氣吸收裝置(6)中裝有液體水。用水作為吸收劑，原料易得，節(jié)約成本。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)，所述合成反應(yīng)罐(3)還設(shè)置有時(shí)間控制裝置。時(shí)間控制裝置用來控制煅燒反應(yīng)的時(shí)間。煅燒時(shí)間也是在制備多孔g-C₃N₄光催化劑和多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑過程中的重要條件，所述煅燒時(shí)間優(yōu)選為0.5-5h，更優(yōu)選為1-3h，硫脲與去離子水混合體、硫脲與無水乙醇混合體最優(yōu)選煅燒時(shí)間為2h。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)，所述硫脲貯存罐(1)與合成反應(yīng)罐(3)物料進(jìn)口連通的物料管道設(shè)置為垂直管道。設(shè)置為垂直管道是利用重力作用，避免使用動(dòng)力傳輸，節(jié)約能源。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)，所述冷卻裝置(5)與合成反應(yīng)罐(3)產(chǎn)品出口連通的物料管道設(shè)置為垂直管道。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的系統(tǒng)，所述輔助溶劑貯存罐(2)與合成反應(yīng)罐(3)物料進(jìn)口連通的物料管道上還設(shè)置單向控制閥(7)。設(shè)置單向控制閥(7)用來控制溶劑貯存罐(2)中的液體單向流向合成反應(yīng)罐(3)。

以下本實(shí)用新型實(shí)施例中采用的化學(xué)試劑均為市購。

第一部分硫脲與去離子水混合體制備多孔g-C₃N₄光催化劑

實(shí)施例1

10.0g硫脲與5.0g去離子水的混合體置于坩堝中，蓋上蓋子，在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為550℃，煅燒時(shí)間為2h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑。

如圖2所示，為實(shí)施例1制備的多孔g-C₃N₄光催化劑的XRD圖片，表明制備的多孔g-C₃N₄光催化劑具有石墨相晶型。

如圖3所示，為實(shí)施例1制備的多孔g-C₃N₄光催化劑的紫外-可見吸收光譜，表明制備的多孔g-C₃N₄光催化劑可以吸收可見光，最大吸收波長為700nm。

實(shí)施例1制備的多孔g-C₃N₄光催化劑的TEM圖譜，表明制備的多孔g-C₃N₄光催化劑具有層狀多孔結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例2

10.0g硫脲與2.0g去離子水置于坩堝中，在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為500℃，煅燒時(shí)間4h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑。

實(shí)施例3

10.0g硫脲與10.0g去離子水置于坩堝中，在無氧條件下煅燒，煅燒溫度為600℃，煅燒時(shí)間1h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑。

實(shí)施例4

10.0g硫脲與4.0g去離子水置于坩堝中，然后在無氧條件下煅燒，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為5h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例5

5.0g硫脲與10.0g去離子水置于坩堝中，然后在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為600℃，煅燒時(shí)間為2h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例6

2.0g硫脲與10.0g去離子水置于坩堝中，然后在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為3h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例7

5.0g硫脲與10.0g去離子水置于坩堝中，然后在無氧條件下煅燒，煅燒溫 度為500℃，煅燒時(shí)間為2h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例8

4.0g硫脲與10.0g去離子水置于坩堝中，然后在無氧條件下煅燒，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為4h，冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑。

分別對(duì)實(shí)施例1-8制備得到的可見光催化劑進(jìn)行活性測(cè)試，目標(biāo)污染物為典型大氣污染物NO：

實(shí)驗(yàn)條件如下：將實(shí)施例1-8得到的多孔g-C₃N₄光催化劑用于對(duì)NO的去除，具體過程如下(以實(shí)施例1為例，其他參照)：在相對(duì)濕度為60％、氧氣含量為21％的條件下，將實(shí)施例1得到的0.2g多孔g-C₃N₄光催化劑置于NO連續(xù)流中，NO的初始濃度為600ppb，氣體流量為2.4L/min，采用100W的鹵鎢燈，并且采用420nm的截止濾光片濾除紫外光，使可見光透過對(duì)多孔g-C₃N₄光催化劑進(jìn)行照射，得到NO的最高去除率為37.2％。實(shí)施例1-8得到的多孔g-C₃N₄光催化劑檢測(cè)結(jié)果如表1所示，由表1可以看出，制備的多孔g-C₃N₄光催化劑在可見光的照射下對(duì)NO有較高的去除率，說明其具有較高的可見光催化活性。

表1實(shí)施例1-8制備得到的可見光催化劑的性能結(jié)果

實(shí)施例9采用溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)制備多孔g-C₃N₄光催化劑

將100.0g硫脲從硫脲貯存罐(1)中通入合成反應(yīng)罐(3)中，同時(shí)打開物料管道上設(shè)置的單向控制閥(7)，將50.0g去離子水從溶劑貯存罐(2)中通過通入合成反應(yīng)罐(3)中，通過溫度控制裝置將合成反應(yīng)罐(3)中的溫度控制在550℃，并通過氧氣供備裝置(4)向合成反應(yīng)罐(3)中通入氧氣，合成反應(yīng)罐(3)中硫脲與去離子水的混合體在有氧條件下煅燒，通過時(shí)間控制裝置來控制煅燒時(shí)間為2h，反應(yīng)完畢后，將得到的產(chǎn)品通入冷卻裝置(5)中冷卻得到多孔g-C₃N₄光催化劑。與此同時(shí)，煅燒反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣通入裝有液體水的廢氣吸收裝置(6)中吸收回收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

第二部分硫脲與無水乙醇混合體制備多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑

實(shí)施例10

10.0g硫脲與5.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，蓋上蓋子，在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為550℃，煅燒時(shí)間為2h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。

如圖4所示，為本實(shí)施例制備的C₃N₄有機(jī)異質(zhì)結(jié)的XRD圖片，表明制備的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑具有石墨相晶型。

如圖5所示，為本實(shí)施例制備的C₃N₄有機(jī)異質(zhì)結(jié)的紫外-可見吸收光譜，表明制備的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑可以吸收可見光，最大吸收波長為700nm。

本實(shí)施例制備的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑的TEM圖譜，表明制備的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑具有層狀結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例11

10.0g硫脲與2.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為500℃，煅燒時(shí)間4h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。

實(shí)施例12

10.0g硫脲與10.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，在無氧條件下煅燒，煅 燒溫度為600℃，煅燒時(shí)間1h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。

實(shí)施例13

10.0g硫脲與4.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，然后在無氧條件下煅燒，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為5h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例14

5.0g硫脲與10.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，然后在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為600℃，煅燒時(shí)間為2h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例15

2.0g硫脲與10.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，然后在有氧條件下煅燒，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為3h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例16

5.0g硫脲與10.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，然后在無氧條件下煅燒，煅燒溫度為500℃，煅燒時(shí)間為2h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑；

實(shí)施例17

4.0g硫脲與10.0g無水乙醇的混合體置于坩堝中，然后在無氧條件下煅燒，煅燒溫度為450℃，煅燒時(shí)間為4h，冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑；

分別對(duì)實(shí)施例10-17制備得到的可見光催化劑進(jìn)行活性測(cè)試，目標(biāo)污染物為典型大氣污染物NO：

實(shí)驗(yàn)條件如下：將實(shí)施例10-17得到的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑用于對(duì)NO的去除，具體過程如下(以實(shí)施例10為例，其他參照)：在相對(duì)濕度為60％、氧氣含量為21％的條件下，將實(shí)施例10得到的0.2g多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑置于NO連續(xù)流中，NO的初始濃度為600ppb，氣體流量 為2.4L/min，采用100W的鹵鎢燈，并且采用420nm的截止濾光片濾除紫外光，使可見光透過對(duì)多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑進(jìn)行照射，得到NO的最高去除率為41.3％。實(shí)施例10-17得到的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑用于對(duì)NO的去除的檢測(cè)結(jié)果如表2所示，由表2可以看出，制備的多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑在可見光的照射下對(duì)NO有較高的去除率，說明其具有較高的可見光催化活性。

表2實(shí)施例10-17制備得到的可見光催化劑的性能結(jié)果

實(shí)施例18采用溶劑原位改性g-C₃N₄光催化劑的系統(tǒng)制備多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑

將100.0g硫脲從硫脲貯存罐(1)中通入合成反應(yīng)罐(3)中，同時(shí)打開物料管道上設(shè)置的單向控制閥(7)，將50.0g無水乙醇從溶劑貯存罐(2)中通過通入合成反應(yīng)罐(3)中，通過溫度控制裝置將合成反應(yīng)罐(3)中的溫度控制在550℃，并通過氧氣供備裝置(4)向合成反應(yīng)罐(3)中通入氧氣，合成反應(yīng)罐(3)中硫脲與去離子水的混合體在有氧條件下煅燒，通過時(shí)間控制裝置來控制煅燒時(shí)間為2h，反應(yīng)完畢后，將得到的產(chǎn)品通入冷卻裝置(5)中冷卻得到多孔原位C自摻雜g-C₃N₄光催化劑。與此同時(shí)，煅燒反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣通入裝有液體水的廢氣吸收裝置(6)中吸收回收，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。