[發明專利]核-殼結構的釓鐿銻基復合磁性顆粒光催化劑、制備及應用

無效

• 申請號: 201110044554.8
• 申請日: 2011-02-23
• 公開（公告）號: CN102139210A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 欒景飛;徐勇;張玲燕
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J23/18
• 分類號: B01J23/18;B01J23/843;B01J23/34;B01J23/644;C01B3/04;A62D3/10;C23C14/08;C23C14/34
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 陳建和

技術領域

本發明涉及一種新型光催化劑、制備及應用，尤其粉末催化材料Gd_3-xYb_xSbO₇(0.5≤x≤1)及“磁性顆粒核-光催化劑殼”結構的γ-Fe₂O₃-Gd_3-xYb_xSbO₇(0.5≤x≤1)(光催化劑殼)、SiO₂-Gd_3-xYb_xSbO₇(0.5≤x≤1)、MnO-Gd_3-xYb_xSbO₇(0.5≤x≤1)，制備工藝，經光催化去除水體中的有機污染物的應用，及光催化分解水制取氫氣的應用。

背景技術

在水體環境中，難于生物降解的有機污染物的處理一直是水處理領域中的難點和熱點課題。難于生物降解的有機污染物對人體的健康有極大的危害，對生態環境擁有巨大的破壞作用，因此應該尋找優良的技術及工藝去除水體中的這類污染物。由于常規生化處理方法對這類物質的去除效果差或基本無處理效果，必須采用光催化高級氧化技術及新型光催化材料對其有針對性的去除。進而導致水中難降解性有機物的新型高級氧化處理技術的開發研究成為目前國際環境工程領域的熱點和前沿課題。此外，采用低廉的成本制備新型潔凈的能源氫氣也是目前的熱點課題，基于此，研制能夠利用太陽能且具有可見光相應的新型光催化材料也迫在眉睫。

新型半導體光催化材料及光催化高級氧化技術是各國科學家們公認的處理水中難降解性有機物最有效、最有市場前景的催化材料和技術工藝，利用新型半導體光催化材料及光催化高級氧化技術可以高效率地降解水體中的難降解性有機污染物，光催化高級氧化技術在難生物降解性有機物的礦化分解等方面比電催化、濕式催化氧化技術具有明顯的優點，此外光催化高級氧化技術及半導體光催化材料也是目前分解水制取氫氣較廉價和最環保的技術和催化材料。但上述光催化技術及半導體粉末催化材料在去除水體中有機污染物方面與分解水制取氫氣方面尚未工業化，主要存在如下兩個問題：(1)懸浮體系光催化體系光催化效率高，存在催化劑后處理問題，如果將光催化劑固定在玻璃等材料上可以解決光催化劑的分離回收問題，但其光催化效率卻明顯低于懸浮體系；(2)二氧化鈦僅能吸收紫外光，在可見光范圍沒有響應，對太陽光的利用率低(4％)，而太陽光譜中紫外光部分只占不到5％，而波長為400-750nm的可見光則占太陽光譜的43％，如果能將太陽光中的紫外光波段和可見光波段同時充分利用起來，光量子效率將會得到很大提高。因此，在保證較高的光催化效率的前提下解決光催化劑的回收和量子效率問題成了光催化去除水體中有機污染物及光催化分解水制取氫氣工業化應用的關鍵。