[發(fā)明專利]硫化鉍復合活性炭材料于脫氮中的應用

有效

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• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106608666B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉守清;吳佳民;劉文曉
• 申請（專利權）人: 蘇州科技大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;B01J27/04
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

技術領域

本發(fā)明涉及一種硫化鉍復合活性炭材料及其利用近紅外光于催化降解氨氮中的應用。

背景技術

利用太陽能解決環(huán)境能源問題，起源于1972年Fujishima利用TiO₂光電極電解水制氫，隨后Carey在1976年報道了利用TiO₂光催化氧化消除多氯二酚的毒性，從此，利用太陽能降解環(huán)境污染物的研究迅速成為人們研究的熱點。但是，TiO₂只能利用占太陽能4％左右的紫外光，對TiO₂進行摻雜及開發(fā)Fe₂O₃、WO₃、Bi₂WO₆等新型催化劑，雖然部分解決了對可見光的利用問題，但是占太陽能近50％的紅外光尚需開發(fā)利用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種硫化鉍復合活性炭材料于脫氮中的應用，以克服現(xiàn)有技術中的不足。

為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：

本發(fā)明實施例提供一種硫化鉍復合活性炭材料于近紅外光光照條件下光催化降解氨氮中的用途。

進一步的，所述硫化鉍復合活性炭材料包括活性炭和1wt％～10wt％硫化鉍顆粒，所述硫化鉍分布于所述活性炭表面。

進一步的，所述硫化鉍復合活性炭材料的比表面積為10-80m²/g。

進一步的，所述硫化鉍復合活性炭材料的粒徑為1.0-20nm，相鄰硫化鉍層間距為0.54-0.84nm。

在一些實施方案中，所述氨氮包括NH₃和/或NH₄⁺，但不限于此。

在一些實施方案中，所述近紅外光的波長范圍為780-2500nm。

本發(fā)明實施例還提供一種氨氮的凈化方法，其包括：將硫化鉍復合活性炭材料加入含有氨氮的液相體系，并以近紅外光光照所述液相體系，使所述氨氮被光催化降解為N₂和H₂O。

在些實施方案中，所述硫化鉍復合活性炭材料與氨氮的質量比為100mg:5-50mg。

進一步的，將含有氨氮的液相待測樣品與硫化鉍復合活性炭材料混合置入避光反應器中，并在所述避光反應器的光照窗口處設置僅可使近紅外光通過的濾光片，之后以光源照射所述避光反應器，使其中的氨氮被光催化降解為N₂和H₂O。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點包括：本發(fā)明的硫化鉍復合活性炭材料催化降解氨氮的方法，利用近紅外光光將氨氮降解為N₂和H₂O，無需添加多余的氧化劑，從而降低了成本，且所述催化劑重復催化降解氨氮5-10次后，所述氨氮的降解率仍>90％。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1中制得的硫化鉍復合活性炭材料(AC-Bi₂S₃)氨氮降解率隨時間的變化曲線圖；

圖2是本發(fā)明實施例1中制得的硫化鉍復合活性炭材料(AC-Bi₂S₃)重復7次后氨氮降解率的曲線圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。這些優(yōu)選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本發(fā)明的實施方式僅僅是示例性的，并且本發(fā)明并不限于這些實施方式。

在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明，在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關系不大的其他細節(jié)。

本發(fā)明實施例提供一種硫化鉍復合活性炭材料于近紅外光光照條件下光催化降解氨氮中的用途。

進一步的，所述硫化鉍復合活性炭材料包括活性炭和1wt％～10wt％硫化鉍顆粒，所述硫化鉍分布于所述活性炭表面。

進一步的，所述硫化鉍復合活性炭材料的比表面積為10-80m²/g。

進一步的，所述硫化鉍復合活性炭材料的粒徑為1.0-20nm，相鄰硫化鉍層間距為0.54-0.84nm。

在一些實施方案中，所述氨氮包括NH₃和/或NH₄⁺，但不限于此。

在一些實施方案中，所述近紅外光的波長范圍為780-2500nm。