[發明專利]一種負載光催化劑的水凝膠及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710380805.7
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107051586B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 毛亮;郭敬;翟傈;李清鈔
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 蔣海軍

本發明公開了一種負載光催化劑的水凝膠及其制備方法和應用，屬于環境功能材料和催化領域。它包括傳統水凝膠復合導電材料及光催化材料。傳統水凝膠包括丙烯酸/丙烯酰胺水凝膠，也可是其他單體聚合而成的水凝膠，導電材料可包括石墨、石墨烯等，光催化劑可以包括氯氧化鉍、二氧化鈦等。本發明將氯氧化鉍進行固定化，同時將氯氧化鉍的光催化性能和水凝膠的電刺激響應性結合。復合水凝膠中導電材料可傳遞氯氧化鉍在光照下產生的光生電子，且不會影響催化劑與污染物間的傳質速率，提高氯氧化鉍的光催化性能。本發明提供的合成方法簡單高效，可實現工業化生產，可用于降解水中阿替洛爾等藥品及個人護理用品及其他有機污染物。

技術領域

本發明涉及環境功能材料和催化領域，尤其涉及一種負載光催化劑的水凝膠及其制備方法和應用。

背景技術

在人類生存的環境中除了存在具有急性毒性或者致癌作用的農藥及工業品外，還存在一大類具有生物活性的化學物質。這類化學物質包括人或動物使用的處方藥和生物制劑、診斷試劑、日光遮蔽劑等藥物和個人護理品，這類化學品已經引起了科學家們的廣泛關注。美國環境保護總署(EPA)已將這類化學物質定義為PPCPs，即藥品及個人護理用品(pharmaceuticals and personal care products)英文首字母的縮寫。盡管水環境中的PPCPs含量處于ng L^-1—μg L^-1水平，但PPCPs的持續釋放引起的長期暴露會對生態環境及生物體的健康會造成較大的健康風險。許多研究表明，活性污泥法、顆粒活性炭過濾法、臭氧法等普通污水處理法能有效地將天然有機質和濁度除去，但在去除阿替洛爾等PPCPs方面效果很有限(Kim,S.D.；Cho,J.；Kim,I.S.；Vanderford,B.J.；Snyder,S.A.,Occurrenceand removal of pharmaceuticals and endocrine disruptors in South Koreansurface,drinking,and waste waters.Water Research 2007,41(5),1013-1021)。基于阿替洛爾等PPCPs存在潛在的生態毒性，有必要發展先進的技術，以確保在阿替洛爾進入到自然水域中前采取必要措施去除其污染。