[發(fā)明專利]一種光催化降解有機(jī)小分子的BiOI-Ru-B協(xié)同光催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611190201.8
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106732689B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫海杰;陳凌霞;李永宇;王雅蘋;張曉鋒;蘇曼菲;陳紅霞;李曉燕;劉聰;張運(yùn)起
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州師范學(xué)院
• 主分類號: B01J27/13
• 分類號: B01J27/13;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 張春;趙磊

本發(fā)明公開了一種光催化降解有機(jī)小分子的BiOI?Ru?B協(xié)同光催化劑，由BiOI和Ru?B兩種組分組成，BiOI均勻分散于非晶態(tài)合金催化劑Ru?B的表面上，BiOI中的Bi和Ru?B中的Ru的質(zhì)量的比值為0.30?0.70。本發(fā)明提供了一種光催化降解有機(jī)小分子（如甲基橙和苯酚）的催化劑，主要由BiOI和Ru?B非晶態(tài)合金組成，該催化劑彌補(bǔ)了純BiOI催化劑光降解效率低，且易分解等缺點(diǎn)，BiOI和Ru?B協(xié)同光催化劑不僅可以高效快速降解有機(jī)小分子（如甲基橙、苯酚等），而且該催化劑重復(fù)使用10次，光催化降解有機(jī)小分子速率幾乎不變，具有良好的穩(wěn)定性和工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光催化降解有機(jī)小分子的BiOI-Ru-B協(xié)同光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，污水治理已成為現(xiàn)代社會(huì)急需解決的重大環(huán)境問題之一。現(xiàn)如今，我國大部分江河湖泊因?yàn)楣I(yè)廢水的無節(jié)制排放而遭到較為嚴(yán)重的污染，對環(huán)境的污染以及居民的身體健康產(chǎn)生了較大的影響。在工業(yè)廢水中，像染料、農(nóng)藥、皮革等行業(yè)排出的高濃度有機(jī)廢水占相當(dāng)比重，尤其是染料產(chǎn)品具有抗光解、抗熱及抗生物等性質(zhì)，使其處理難度更大。因此，開發(fā)出比較實(shí)用高效的水處理技術(shù)已成為人類面臨的重大課題。對于比較難降解的有機(jī)物，傳統(tǒng)的處理方法一般有物理吸附法、混凝沉淀法以及混凝氣浮法、電解法和生物降解法等等。而隨著環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，以及對廢水處理難度的不斷提高，相應(yīng)的出現(xiàn)了一些新的水處理法，例如膜萃取法、超聲降解法和光催化降解法等。其中光催化降解利用清潔能源，又無二次污染，故引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，被認(rèn)為是最具前途的有機(jī)廢水處理方法之一。

BiOI具有良好的光催化劑降解有機(jī)污染物的能力，然而單獨(dú)BiOI作為光催化劑具有易分解，易光蝕等缺點(diǎn)。Ru-B納米非晶態(tài)合金催化劑融合了納米和非晶合金的優(yōu)良性能，在催化領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是單獨(dú)BiOI作為光催化劑具有易分解、易光蝕，為解決上述問題，本發(fā)明提供一種光催化降解有機(jī)小分子的BiOI-Ru-B協(xié)同光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：

一種光催化降解有機(jī)小分子的BiOI-Ru-B協(xié)同光催化劑，由BiOI和Ru-B兩種組分組成，BiOI均勻分散于非晶態(tài)合金催化劑Ru-B的表面上，BiOI中的Bi和Ru-B中的Ru的質(zhì)量的比值為0.30-0.70。

BiOI中的Bi和Ru-B中的Ru的質(zhì)量比為0.40-0.60。

根據(jù)上述的光催化降解有機(jī)小分子的BiOI-Ru-B協(xié)同光催化劑的制備方法，具體步驟如下：

（1）非晶態(tài)合金催化劑Ru-B的制備：三氯化釕與硼氫化鈉反應(yīng)生成Ru-B非晶態(tài)合金催化劑；

（2）BiOI-Ru-B協(xié)同光催化劑的制備：硝酸鉍、NaI、非晶態(tài)合金催化劑Ru-B和聚乙烯吡咯烷酮在酸性條件下生成BiOI-Ru-B協(xié)同光催化劑。

所述步驟（1）具體為：取三水合三氯化釕，用蒸餾水溶解，將配好的三水合三氯化釕溶液放在25-35℃的恒溫水浴中備用；取硼氫化鈉，用蒸餾水溶解，將配好的硼氫化鈉溶液倒入滴液漏斗中，逐滴加入上述三水合三氯化釕溶液中，整個(gè)過程不斷攪拌，滴加完成后抽濾，將得到的固體放入烘箱中，在60-80℃下干燥，干燥時(shí)間2-4h，即得Ru-B非晶態(tài)合金催化劑。