本发明属于复合材料，具体涉及bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料及其制备方法。
背景技术：
1、随着工业社会的快速发展，水污染等环境问题日益突出，其中从印染，纺织等行业排放出来的染料废水是当今水污染的主要来源之一。在常见的染料废水中,罗丹明b是重要污染物,它是一种人工合成的阳离子型碱性染料,进入水体后,严重毒害水中生物和破坏生物光合作用,难以在自然条件下降解。因此，对染料废水中罗丹明b的处理十分必要。目前治理水污染的方式主要有物理吸附法、光催化降解法、生物处理法以及絮凝沉淀法等，其中光催化降解法是解决环境水污染中最有效且绿色环保的技术之一。光催化氧化技术，可以直接利用光能产生强氧化性自由基,从而降解环境中有机污染物，它具有绿色、高效、无二次污染等优点，特别是对于低浓度、高毒性的有机废水，经过光催化降解可使其得到有效的治理。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备方法，包括有以下步骤：
2、1)sio2微球的制备：将一定量的超纯水、无水乙醇和氨水混合均匀后，获得溶液ⅰ；将一定量的乙醇和正硅酸四乙酯混合均匀后配成溶液ⅱ；将溶液ⅰ加入溶液ⅱ中，搅拌混合后离心一段时间，干燥后得到sio2微球；
3、2)反蛋白石结构多孔g-c3n4的制备：取一定量的三聚氰胺加入坩埚中，将一定量的sio2微球均匀放置在三聚氰胺表面，再将一定量的三聚氰胺覆盖在sio2表面，形成三聚氰胺/sio2微球/三聚氰胺夹层结构；将坩埚放置在在马弗炉中，升温加热后，得到sio2/g-c3n4复合材料；将sio2/g-c3n4复合材料置于氟化氢铵溶液中，对sio2/g-c3n4复合材料进行刻蚀；先后通过过滤、去离子水洗涤和离心干燥，得到反蛋白石结构多孔g-c3n4；
4、3)bi2mos2o4改性反蛋白石结构多孔g-c3n4的制备：称取一定量的bi2mos2o4、甲醇和反蛋白石结构多孔g-c3n4混合后，用去离子水洗涤至中性，烘干得到bi2mos2o4改性反蛋白石结构多孔g-c3n4；
5、4)mil-101(fe)的制备：称取一定量的六水氯化铁粉末、对苯甲酸，先后溶解在dmf中，超声处理后，转入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，反应一段时间后，将沉淀物离心处理，真空干燥，最终得到黄色产物mil-101(fe)；
6、5)bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备：将一定量的bi2mos2o4改性反蛋白石结构多孔g-c3n4和mil-101(fe)试样混合并球磨，将得到的混合物在马弗炉中加热，得到的固体用甲醇洗涤，最终得到bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料。
7、作为上述技术方案的优选，所述步骤1)中，将29.4ml超纯水、56.6ml无水乙醇和14g氨水混合均匀后，获得溶液ⅰ；将90ml乙醇和12ml正硅酸四乙酯混合均匀后配成溶液ⅱ；将溶液ⅰ加入溶液ⅱ中，在25℃油浴下搅拌24小时；以1500r/min的速度离心2h，离心后的样品置于60℃的烘箱中干燥12小时,制备出sio2微球。
8、作为上述技术方案的优选，所述步骤2)中，取5g三聚氰胺加入坩埚中，将2.4gsio2微球均匀放置在三聚氰胺表面，再将5g三聚氰胺覆盖在sio2表面，形成三聚氰胺/sio2微球/三聚氰胺夹层结构，使sio2微球与三聚氰胺充分接触；将坩埚放置在在马弗炉中，以5℃/min的升温速率升温到550℃后保温5h，自然冷却到室温，得到sio2/g-c3n4复合材料；将sio2/g-c3n4复合材料置于4mol/l氟化氢铵溶液中，对sio2/g-c3n4复合材料进行刻蚀60h，以便除去sio2；先后通过过滤、去离子水洗涤和离心干燥，得到反蛋白石结构多孔g-c3n4。
9、作为上述技术方案的优选，所述步骤3)中，称取0.025g的bi2mos2o4、30ml甲醇和0.2g的反蛋白石结构多孔g-c3n4混合后，超声40min；用去离子水洗涤至中性，在烘干箱60℃下烘干12h得到bi2mos2o4改性反蛋白石结构多孔g-c3n4。
10、作为上述技术方案的优选，所述步骤4)中，称取1.721g六水氯化铁粉末、0.571g对苯甲酸，先后溶解在30ml dmf中，超声处理30min后，转入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，120℃反应15h，空气中冷却至室温后取出，将沉淀物离心处理，3000r/min，离心30min,上清液用200ml的dfm反复清洗3次，再置于100℃的真空干燥箱3h，最终得到黄色产物mil-101(fe)。
11、作为上述技术方案的优选，所述步骤5)中，将0.025g的bi2mos2o4改性反蛋白石结构多孔g-c3n4和0.2g的mil-101(fe)试样混合并球磨，将得到的混合物在马弗炉中以5℃/min的升温速率加热，并在ar气氛下在300℃下保持120h，得到的固体用甲醇洗涤，最终得到bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料。
12、bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料，由上述制备方法制得。
13、本发明的有益效果是：本发明制得的bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料中，将光子晶体的反蛋白石结构与g-c3n4相结合，制备反蛋白石结构的多孔g-c3n4，一方面多孔g-c3n4具有大的比表面积可以提高吸附效率，增多反应位点；另一方面其三维相互贯通且有序排列的大孔孔道结构有利于反应物和产物的分离运输，同时可以使入射光子发生多重反射行为，从而提高光的利用效率。mof结构的mil-101(fe)与g-c3n4复合，可以有效降低g-c3n4电子—空穴对的复合率，促进电子—空穴对的分离。同时，g-c3n4可以拓宽mil-101(fe)太阳光谱，提高其对可见光利用率。此外，g-c3n4块体单独使用时不可避免地会发生再堆积，而mof结构的mil-101(fe)可以作为g-c3n4之间的间隔物，防止g-c3n4重新堆叠和聚集。bi2mos2o4掺杂改性g-c3n4，能够改变其光催化材料的能级，有效抑制光生电子与空穴对的复合，从而提升光催化性能。
1.bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤：
2.如权利要求1所述的bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，将29.4ml超纯水、56.6ml无水乙醇和14g氨水混合均匀后，获得溶液ⅰ；将90ml乙醇和12ml正硅酸四乙酯混合均匀后配成溶液ⅱ；将溶液ⅰ加入溶液ⅱ中，在25℃油浴下搅拌24小时；以1500r/min的速度离心2h，离心后的样品置于60℃的烘箱中干燥12小时,制备出sio2微球。
3.如权利要求1所述的bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，取5g三聚氰胺加入坩埚中，将2.4gsio2微球均匀放置在三聚氰胺表面，再将5g三聚氰胺覆盖在sio2表面，形成三聚氰胺/sio2微球/三聚氰胺夹层结构，使sio2微球与三聚氰胺充分接触；将坩埚放置在在马弗炉中，以5℃/min的升温速率升温到550℃后保温5h，自然冷却到室温，得到sio2/g-c3n4复合材料；将sio2/g-c3n4复合材料置于4mol/l氟化氢铵溶液中，对sio2/g-c3n4复合材料进行刻蚀60h，以便除去sio2；先后通过过滤、去离子水洗涤和离心干燥，得到反蛋白石结构多孔g-c3n4。
4.如权利要求1所述的bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，称取0.025g的bi2mos2o4、30ml甲醇和0.2g的反蛋白石结构多孔g-c3n4混合后，超声40min；用去离子水洗涤至中性，在烘干箱60℃下烘干12h得到bi2mos2o4改性反蛋白石结构多孔g-c3n4。
5.如权利要求1所述的bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中，称取1.721g六水氯化铁粉末、0.571g对苯甲酸，先后溶解在30ml dmf中，超声处理30min后，转入聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，120℃反应15h，空气中冷却至室温后取出，将沉淀物离心处理，3000r/min，离心30min,上清液用200ml的dfm反复清洗3次，再置于100℃的真空干燥箱3h，最终得到黄色产物mil-101(fe)。
6.如权利要求1所述的bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中，将0.025g的bi2mos2o4改性反蛋白石结构多孔g-c3n4和0.2g的mil-101(fe)试样混合并球磨，将得到的混合物在马弗炉中以5℃/min的升温速率加热，并在ar气氛下在300℃下保持120h，得到的固体用甲醇洗涤，最终得到bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料。
7.bi2mos2o4改性光子晶体多孔g-c3n4/mil-101(fe)复合材料，其特征在于，由权利要求1-6中任意一项的制备方法制得。
