本申请实施例涉及光催化污染物降解环保，特别是涉及一种ticnox光催化剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、工业化迅速推进使水资源污染成为重要挑战。印染废水的特殊性、复杂性、高色度和高cod耗氧量使其污染范围广泛、成分复杂，处理难度逐渐加大。其中印染废水中的苯胺类有机物等难以降解的化学物质对环境和人类健康构成了巨大威胁。光催化技术因其节能环保的特点，在有机染料降解中应用广泛。tio2基光催化剂作为性能优异的催化剂，广泛应用于环保领域。其优点包括无毒、高催化活性、稳定耐腐蚀，且制备和使用便捷。然而其有限的光吸收能力和严重的光生载流子重组现象，导致其光降解效率有待进一步提升。
2、为进一步提高光降解效率和太阳能利用率，大量tio2基光催化剂改性策略被报道。例如，在tio2基光催化剂中掺杂金属元素，限制光催化过程中的电子-空穴对重组；或通过无机有机杂化反应，提高tio2基光催化剂的光谱相应范围；或利用晶格畸变效应，调控tio2基光催化剂的晶面，提高缺陷浓度，增加光催化活性位点。然而这些改性方法存在容易失活、凝聚，对可见光利用率低，光生载流子运输效率低，光生电子-空穴对重组率高，悬浮型粉末回收困难以及成本高等问题，限制了tio2基光催化剂的工业化应用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例提供一种ticnox光催化剂及其制备方法和应用，该光催化剂光谱响应范围宽，且光催化性能好，能够有效克服上述现有技术所存在的缺陷。
2、本申请实施例第一方面提供一种ticnox光催化剂的制备方法，包括以下步骤：
3、将前驱体ti3alcn加入到次氯酸溶液中，加热进行第一次反应；反应完毕后加入盐酸溶液进行第二次反应；反应完毕后洗涤并干燥，得到ticnox光催化剂。
4、本申请中利用次氯酸氧化刻蚀ti3alcn制备ticnox光催化剂纳米片，不仅可以扩宽其光吸收范围，使其吸收边达到550nm，同时光催化剂的cn位点存在大量的未配对电子，提高光催化活性位点，实现光催化有机染料降解速率的提升，因此，制备的ticnox纳米片不仅可以提高光催化活性，同时可扩展其在材料、能源、化学等领域的应用，具有较为重要的研究意义。
5、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一次反应利用冷凝回流装置进行。
6、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述第一次反应温度为150-190℃，反应时间为10-20h。
7、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述盐酸的摩尔浓度为5-12mol/l。
8、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述ti3alcn与次氯酸溶液的质量体积比为(100mg-200mg):(100ml-300ml)。
9、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述ti3alcn与盐酸溶液的质量体积比为(100mg-200mg):(300ml-500ml)。
10、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述洗涤采用大量清水进行；或
11、所述干燥的具体过程为：在冷冻干燥机中进行24-72h的冻干处理。
12、具体地，包括如下步骤：(1)将100mg-200mg的前驱体ti3alcn加入到次氯酸溶液中，在150-190℃条件下加热反应10-20h；(2)利用次氯酸对ti3alcn的al原子进行氧化，生成氧化铝，并利用氧化铝与5-12mol/l的盐酸溶液进行反应，生成铝盐，最后通过超纯水进行洗涤过滤，去除铝盐，得到ticnox纳米片水溶液；(3)将ticnox纳米片水溶液在冷冻干燥机中进行24-72h的冻干处理，得到黄色ticnox纳米片。
13、本申请实施例第二方面还提供一种上述的制备方法制备得到的ticnox光催化剂。
14、本申请实施例第三方面还提供上述的ticnox光催化剂在降解印染废水中染料的应用。
15、在可以包括上述实施例的一些实施例中，所述染料包括但不限于亚甲基蓝。
16、具体地，将10mg黄色ticnox纳米片分散于35ml浓度为20mg/l的亚甲基蓝溶液中，超声处理后使用300w的氙灯进行照射，并通入o2，对亚甲基蓝有机染料进行降解。
17、本申请实施例与现有技术相比，具有如下有益效果：
18、1、本申请制备方法中利用冷凝回流装置加热到一定温度，使次氯酸分解出高活性氧化物，并进一步与ti3alcn中的al原子反应氧化还原反应生成氧化铝和ticnox光催化剂，随后通过一定浓度的盐酸与氧化铝反应生成铝盐以去除氧化铝，最后用大量清水进行洗涤干燥得到纯ticnox光催化剂。
19、2、本申请制备方法中经过对反应条件中的温度、氧化时间等优化后，ticnox表现出较高的光降解速率，在可见光下，对亚甲基蓝的光催化降解速率在50min内达到了88％；由于ticnox光催化剂具备可调的光吸收范围和高效的电子传输能力，因此展现出了较好的降解性能。
20、3、本申请制备方法通过控制次氯酸氧化刻蚀的温度和时间，精确调控ticnox纳米片的光吸收能力和电荷传输性能；随着次氯酸氧化刻蚀的时间增加，其光吸收边向可见光区红移，从而促进了光催化过程中的激子跃迁；相比于前驱体ti3alcn，ticnox-15h在50min内的降解效率提高了20％，ticnox-15h具有更强的光生载流子分离迁移能力，而碳氮元素的引入诱导ti3+活性物种的生成。
1.一种ticnox光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的ticnox光催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一次反应利用冷凝回流装置进行。
3.根据权利要求1所述的ticnox光催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一次反应温度为150-190℃，反应时间为10-20h。
4.根据权利要求1所述的ticnox光催化剂的制备方法，其特征在于，所述盐酸的摩尔浓度为5-12mol/l。
5.根据权利要求1所述的ticnox光催化剂的制备方法，其特征在于，所述ti3alcn与次氯酸溶液的质量体积比为(100mg-200mg):(100ml-300ml)。
6.根据权利要求1所述的ticnox光催化剂的制备方法，其特征在于，所述ti3alcn与盐酸溶液的质量体积比为(100mg-200mg):(300ml-500ml)。
7.根据权利要求1所述的ticnox光催化剂的制备方法，其特征在于，所述洗涤采用大量清水进行；或
8.权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的ticnox光催化剂。
9.权利要求8所述的ticnox光催化剂在降解印染废水中染料的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述染料包括但不限于亚甲基蓝。
