[發明專利]一種吸附-光催化雙功能材料及其制備方法與在揮發性有機氣體治理工藝的應用

有效

• 申請號: 201710033528.2
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN106861626B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 肖靜;李希翼;皮云紅;李忠;夏啟斌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J20/22
• 分類號: B01J20/22;B01J20/30;B01J31/22;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

本發明公開了一種吸附?光催化雙功能材料及其制備方法與在揮發性有機氣體治理工藝的應用。該制備方法為：將2?氨基對苯二甲酸和鐵元素前驅體溶于N，N?二甲基甲酰胺，加入甲醇溶劑，攪拌均勻，加入鈦元素前驅體，攪拌，將混合液進行水熱合成反應；產物依次進行DMF洗和甲醇洗滌后，離心過濾提取產物，將產物放入甲醇溶液中純化，最后離心過濾提取產物，烘干，制得吸附?光催化雙功能材料。本發明吸附?光催化雙功能材料具有高的VOCs吸附容量選擇性和可見光光催化降解效率，發明工藝可在常溫、常壓、可見光輻射下實現VOCs吸附?光催化降解循環操作，工藝簡單，能耗低，可實現含VOCs廢氣的半連續深度凈化。

技術領域

本發明屬于材料制備領域，具體涉及一種吸附-光催化雙功能材料及其制備方法與在揮發性有機氣體治理工藝的應用。

背景技術

目前我國成千上萬的工廠仍存在無組織地向環境排放大量的揮發性有機物(VOCs)，是當今大氣污染的主要源頭之一。VOCs污染已嚴重威脅著人類的健康和破壞環境的生態平衡，制約社會可持續發展，已引起了公眾的強烈不滿和政府的極大關注。因此要有效地治理VOCs的污染已迫在眉睫。因此，研發VOCs排放控制關鍵材料與技術有著重大的國家需求和現實意義。

為有效地治理有機廢氣中VOCs污染，國內外廣泛采用的技術有催化燃燒法、吸附法、吸收法等，近年來研究的治理技術還有生物膜法、光催化氧化法、等離子體法等[1YuB.F.；Hu Z.B.；Liu M.；Yang H.L；Kong Q.X.；Liu Y.H.,Review of research on air-conditioning systems and indoor air quality control for humanhealth.International Journal of Refrigeration.2009,32,3-20]。其中，吸附法是目前被認為最有發展潛力的大風量、低濃度VOCs(幾百ppm)的治理技術。吸附是一種以多孔材料為核心的分離技術[2陳寒光；張忠良；王東輝,活性炭模塊的制備及其對苯的吸附性能研究.北京化工大學學報(自然科學版).2012,39,26-30]。它能夠有效地吸附廢氣中的揮發性有機污染物，已在有機廢氣的凈化和VOCs的回收方面得到較為廣泛的應用。然而，目前吸附技術治理VOCs所面臨的關鍵瓶頸問題包括：(1)雖然吸附是一個自發過程，但吸附劑對VOCs的吸附容量有限；(2)當吸附劑對VOCs的吸附接近飽和時需要進行再生，而再生則是一個需要外界施加能量的過程。常規的吸附劑再生方法，如熱脫附，溶劑洗脫[3丁照兵；李娼；李波,室內空氣凈化技術研究綜述.微量元素與健康研究.2008,25,63-68]等，不可避免的造成二次污染，且能耗高或工藝復雜，也直接決定了吸附技術的可行性和經濟性。吸附劑的再生實際也是吸附技術能應用于實際工業的關鍵點，但在研究過程中往往被忽視。同時兼具VOCs高吸附容量，且吸附劑再生過程不造成二次污染能耗低的吸附技術鮮有報道。因此，研究新型高VOCs吸附容量的吸附劑、且吸附劑在再生過程中不造成二次污染的技術將對吸附技術的實際工業應用有重要的推動作用，值得學術界和工業界重點攻關。