[發(fā)明專利]一種ZnO/g-C3N4臭氧復合催化劑的制備方法與應用

有效

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• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106732731B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 袁向娟;夏東升;段書樂;孫磊;李東亞;徐海明;曹剛
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J37/08;C02F1/78;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京眾達德權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發(fā)明提供了一種ZnO/g?C₃N₄臭氧復合催化劑的制備方法與應用，所述制備方法包括如下步驟：提供一第一溶液，所述第一溶液包括ZnO、g?C₃N₄以及分散劑，所述ZnO及g?C₃N₄在所述第一溶液中分散均勻；攪拌蒸干所述第一溶液，除去所述第一溶液中的分散劑，得到混合物；將所述混合物烘干，研磨，高溫煅燒，得到ZnO/g?C₃N₄臭氧復合催化劑。本發(fā)明ZnO/g?C₃N₄臭氧復合催化劑可用于催化臭氧氧化有機污染物；本發(fā)明將ZnO與C₃N₄復合材料用于臭氧催化過程，有效降低了傳統(tǒng)金屬臭氧催化劑反應后金屬離子的溶出，提高了催化劑的反應活性和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水污染治理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ZnO/g-C₃N₄臭氧復合催化劑的制備方法與應用。

背景技術(shù)

隨著人口數(shù)量的日益增長，人們對于人工合成的農(nóng)藥的需求越來越大，大量的農(nóng)藥被生產(chǎn)、銷售并用于抵抗病蟲害、除草及促進農(nóng)作物生長。阿特拉津又名為莠去津(ATZ)，是一種中等偏低毒性的除草劑，在全世界已經(jīng)被廣泛的使用。據(jù)統(tǒng)計，2007年我國對阿特拉津的需求量在5000噸以上。由于大部分農(nóng)藥具有中等的環(huán)境持久性，農(nóng)藥的長期大量使用會造成環(huán)境水體的微污染。近年來不斷有報道地表水和飲用水中ATZ檢出事件，現(xiàn)有的研究證明ATZ會影響動物的生殖功能，它被列為環(huán)境荷爾蒙的可疑物質(zhì)，擾亂內(nèi)分泌，是潛在的致癌物。

臭氧作為一種強氧化劑，因為具有較高的氧化還原電位而被廣泛應用于廢水處理工藝中。臭氧氧化有機物可通過兩種途徑，一是臭氧直接氧化有機物；二是依靠臭氧與水接觸后生成反應速率更快、氧化性更強的羥基自由基(·OH)進行間接氧化。通常情況下，·OH對有機污染物的降解沒有選擇性且氧化徹底，臭氧與有機物的反應選擇性較強，在低劑量和短時間內(nèi)不可能完全礦化有機污染物，特別是對一些持久性有機污染物。為了高效徹底的去除水中的有機物，尋求解決臭氧選擇性和利用率低的方法變得尤為重要，特別是從增加反應體系的·OH的量入手。與單獨臭氧化相比，催化臭氧化作為一種高級氧化技術(shù)成為近年來污水深度處理領(lǐng)域的研究熱點。臭氧催化技術(shù)有效的克服了單獨臭氧氧化降解水中有機污染物降解效能不高、臭氧利用率低下等局限，有效提高了臭氧的利用效率和有機污染物的降解效果與速度，同時降低了投資運行成本。但傳統(tǒng)的金屬臭氧催化劑存在反應后金屬離子溶出，造成催化劑活性降低，因此探究新型復合催化劑來提高催化劑活性和穩(wěn)定性是催化臭氧氧化的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，本發(fā)明的主要目的在于提供一種ZnO/g-C₃N₄臭氧復合催化劑的制備方法與應用，本發(fā)明將ZnO與C₃N₄復合材料用于臭氧催化過程，有效降低了傳統(tǒng)的金屬臭氧催化劑反應后金屬離子溶出，提高了催化劑的反應活性和穩(wěn)定性。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種ZnO/g-C₃N₄臭氧復合催化劑的制備方法，所述方法包括如下步驟：

提供一第一溶液，所述第一溶液包括ZnO、g-C₃N₄以及分散劑，所述ZnO及 g-C₃N₄在所述第一溶液中分散均勻；

攪拌蒸干所述第一溶液，除去所述第一溶液中的分散劑，得到混合物；

將所述混合物烘干，研磨，高溫煅燒，得到ZnO/g-C₃N₄臭氧復合催化劑。