一種紫外光催化降解有機(jī)污染物催化劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)污染物降解方法。具體地說，尤其是紫外光降解有機(jī)污染物 催化劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，大量彩色染料排放到環(huán)境中，釋放出具有毒性的 甚至是具有致癌性的物質(zhì)。人們通過各種物理、化學(xué)過程，如沉淀、吸附、反滲透、超濾等對(duì) 這些有害物質(zhì)進(jìn)行分離。然而這些技術(shù)僅僅是將這些污染物從水體中轉(zhuǎn)移到了污泥等其他 位置，并未對(duì)這些污染物進(jìn)行根除，從而造成了新的污染。因此，尋找一種新的處理方式，將 有害污染物轉(zhuǎn)換成無污染的物質(zhì)成為了近年來的研宄熱點(diǎn)。
[0003] 在Fu j i shima和Honda首次報(bào)道二氧化鈦由于具有較窄的禁帶寬度、很強(qiáng)的 光吸收性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、抗光腐蝕性及低廉的成本而可以被應(yīng)用與光催化領(lǐng)域 (Fujishima and K. Honda, Nature 238,37(1972))。但是由于二氧化欽中光生電子-空穴 的復(fù)合速率太快，嚴(yán)重影響了其在光催化中的應(yīng)用。因此，尋找一種合適的方法來降低其光 生電子-空穴的復(fù)合速率，提高光生電子的轉(zhuǎn)移速率成為了當(dāng)前急需解決的問題。
[0004] 目前解決該類問題的的主要方法有通過減小二氧化鈦的粒徑，提高其比表面積， 增加光生電子的生成數(shù)量，以提高其光催化活性；通過對(duì)二氧化鈦表面進(jìn)行修飾，加快光生 電子的轉(zhuǎn)移速率，以提高其光催化活性。
[0005] Chen Q. , Zhou ff. , Du G. H. , Peng L. M. . Advanced Materials. 2002, 14:1208-121, 公開了一種水熱合成法；
[0006] Shigeru K, Shinji K, Tatsuo M, et al. Shapu Giho, 1987, 38:269,公開了一種凝 膠溶膠法；
[0007] Pileni Μ. P.，J Phys Chem, 1993, 97 :6961，公開了一種微乳液法；CN101284226， 公開了一種靜電紡絲法。
[0008] 現(xiàn)有的這些方法都存在反應(yīng)條件苛刻、反應(yīng)時(shí)間長、成本較高、催化效率低等缺 點(diǎn)，很難進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。這也限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的首要目的在于提供一種克服現(xiàn)有降解有機(jī)污染物催化劑制備方法所存 在的反應(yīng)條件苛刻、反應(yīng)時(shí)間長、成本較高、催化效率低等缺點(diǎn)的一種紫外光催化降解有機(jī) 污染物催化劑；的制備方法。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種紫外光催化降解有機(jī)污染物催化劑的制備方 法；
[0011] 本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供所述催化劑的用于光催化降解有機(jī)污染物的應(yīng)用。
[0012] 一種紫外光催化降解有機(jī)污染物催化劑，是由下列原料按質(zhì)量份數(shù)制備而成：
[0013]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種紫外光催化降解有機(jī)污染物催化劑，其特征在于，是由下列原料按質(zhì)量份數(shù)制 備而成： 饋峻四了醋（TBT) 8-15g 玄酸 5-lOmL 甲醇 100-140mL 聚乙締W比咯爲(wèi)順（PVP) 5-7g 前峻銀溶液 O.OOlmol/L 5-50rnL
2. -種光降解有機(jī)污染物催化劑的制備方法，其特征在于：包括W下步驟： A、 將8-15g鐵酸四了醋（TBT)、5-10血己酸、100-140血甲醇及5-7g聚己締化咯 燒酬（PV巧倒入250血錐形瓶中，室溫下攬拌4?她后，得到PVP/TBT溶膠； B、 將將PVP/TBT溶膠靜電紡絲，得到PVP/TBT納米纖維膜； C、 在500°C下將所得的PVP/TBT納米纖維膜鍛燒化，制得Ti化納米纖維； D、 將50mgTi〇2均勻分散到盛有5-50mL 0. OOlmol/L硝酸銀溶液的石英瓶中，避光攬拌 2h，使溶液中的銀離子吸附到Ti化納米纖維表面； E、 將吸附有銀離子的Ti化納米纖維經(jīng)紫外光照射30min?比，過濾，洗漆，干燥，得Ag/ Ti〇2催化劑。
3. 按照權(quán)利要求2所述的光降解有機(jī)污染物催化劑的制備方法，其特征在于；銀的負(fù) 載量為1-9%。
4. 按照權(quán)利要求4所述的光降解有機(jī)污染物催化劑的制備方法，其特征在于；所述的 干燥條件為室溫下真空干燥。
5. 按照權(quán)利要求1所述的光降解有機(jī)污染物催化劑，其特征在于：銀/二氧化鐵催化 劑用于紫外光降解有機(jī)污染物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種紫外光催化降解有機(jī)污染物催化劑及制備方法，將鈦酸四丁酯、乙酸、甲醇和聚乙烯吡咯烷酮倒入錐形瓶中，攪拌得到溶膠，經(jīng)靜電紡絲得納米纖維膜，煅燒得TiO2納米纖維；將其置于硝酸銀溶液中攪拌還原，紫外光照射得Ag/TiO2催化劑。本發(fā)明克服了用單一TiO2作光催化劑時(shí)存在禁帶寬度窄、電子轉(zhuǎn)移速度慢、電子-空穴復(fù)合速率快的問題，提高了光催化降解有機(jī)污染物的效率。用靜電紡絲得到的TiO2納米纖維催化劑，降低了光生電子-空穴的復(fù)合速率，提高了轉(zhuǎn)移速率和催化降解效率。合成方法操作簡便、反應(yīng)條件溫和。催化劑在以甲基橙作為有機(jī)污染底物的條件下對(duì)紫外光降解效率高，在光催化降解有機(jī)污染物效果顯著，尤其是在中性條件下使用。
【IPC分類】C02F1-32, B01J23-50
【公開號(hào)】CN104588004
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510007172
【發(fā)明人】張力, 李俊鋒, 馮超, 程志強(qiáng), 張明月, 李佳寧, 姜海峰
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月6日