[發明專利]硫化亞砷的應用

有效

• 申請號: 201410743232.6
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104495972A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 湯建庭;李大塘;封朝霞;范超;袁芳芳
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;B01J27/04
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙)43108
• 代理人: 宋向紅

技術領域

本發明屬于環境治理中的光催化技術領域，涉及硫化亞砷作為一種新型光催化劑在降解有機染料污染物中的應用。

背景技術

目前，全世界的印染產業規模不斷擴大，該產業排出的大量有機染料污染物，已成為全世界水污染的重要來源。半導體光催化技術可在室溫下直接利用太陽光將染料污染物高效地氧化降解或消除。因此，通過光催化技術，充分利用太陽光來降解染料污染物是目前水污染治理的一條有利途徑。因紫外光只占太陽光總能量的4％左右，而可見光占46％左右，所以通過光催化技術利用太陽能的關鍵在于利用太陽光中的可見光。因此，能吸收可見光的光催化劑(簡稱可見光催化劑)在當今環境治理領域具有重要的應用前景。

因為光催化過程中高的光生載流子復合率，再加上能帶結構的限制，可見光催化劑降解染料污染物的活性一般較低。文獻(Z.Yi,et?al.Nature?Materials,2010,9,559–564)報道，Ag₃PO₄可作為光催化劑用于可見光下有機染料污染物的降解，其活性遠高于BiVO₄、AgBr、AgI和N-TiO₂等常見的可見光催化劑。發展活性高于Ag₃PO₄的新型光催化劑，具有較大的挑戰性。

硫化亞砷又名三硫化二砷，化學式為As₂S₃，為黃色結晶粉末，是雌黃礦石的主要成分。據《神農本草經》、《本草綱目》記載，雌黃曾作為一種中藥，起到殺蟲、解毒、消腫等作用。在現代，As₂S₃主要用于制造砷和含砷化合物。目前，尚未有專利和文獻報道將As₂S₃作為光催化劑用于污染物的降解。

發明內容

本發明目的在于提供硫化亞砷(As₂S₃)在環境治理領域的一種新應用，從而拓寬其應用范圍。

本發明的技術方案為：

一種硫化亞砷的應用，硫化亞砷作為光催化劑降解有機染料污染物，具體應用的步驟為：

(1)在室溫(20-25℃)下，用可見光進行照射，以有機染料污染物為底物，以硫化亞砷為光催化劑進行光催化降解，；

(2)硫化亞砷光催化劑的活性評價：測定有機染料污染物的降解速率，以其完全降解所需的時間來衡量。

上述的硫化亞砷的應用，所述的有機染料污染物優選為羅丹明B。

上述的硫化亞砷的應用，所述的可見光的波長大于420nm。

本發明的有益效果在于：

(1)實驗結果表明，As₂S₃的光催化活性明顯高于商用二氧化鈦P25，也高于高活性的Ag₃PO₄光催化劑，解決了現有光催化劑降解活性低的問題。

(2)本發明的As₂S₃光催化劑制備方法簡單、制備條件溫和，有利于推廣應用。

附圖說明

圖1本發明實施例制備的As₂S₃光催化劑的SEM圖。

圖2本發明實施例制備的As₂S₃光催化劑的粉末XRD圖。

圖3為本發明實施例制備的As₂S₃光催化劑的UV-Vis?DRS譜圖。

圖4為本發明實施例制備的As₂S₃，以及P25和Ag₃PO₄光催化劑降解羅丹明B染料的活性結果圖。其中，C₀為光催化劑加入前羅丹明B的初始濃度，即12.0mg/L，C為光催化過程中任一時刻下羅丹明B的濃度。

具體實施方式

下面是本發明As₂S₃應用研究的具體實施例，以下實施例旨在進一步詳細說明本發明，而非限制本發明。

(1)As₂S₃的制備：