[發明專利]具有可見光響應非均相Fenton鐵酸鋅復合光催化劑材料的制備方法

在審

• 申請號: 201710410756.7
• 申請日: 2017-06-04
• 公開（公告）號: CN107185577A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 陳哲;陳峰;于雪
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于非均相Fenton復合氧化物光催化劑材料的制備方法，屬于環境催化與水污染處理技術領域。

背景技術

水是生命的基礎，盡管地球上存在大量的水，大約有 1.4×10⁹m³，但是 97%是高含鹽量的海水，僅有不到 1%的淡水資源容易被人類利用。更不幸的是，水污染問題仍是目前一個普遍存在的問題。被污染的水中含有大量的不計其數的有機合成污染物，包括化學品、農藥、染料、人類護膚品（pharmaceuticals and personal care products，PPCPs）等，含有這些污染物的廢水每天不斷的被排入到自然水體中，不斷的被富集。而這些污染物大部分屬于難降解污染物（persistent organic pollutants，POPs），他們在光照條件下具有很強的穩定性以及對微生物降解的抵抗性。在湖泊、河流、水庫中可以檢測到微克級的難降解有機污染物，甚至在世界各地的飲用水源中也可以檢測到。目前處理有機污染物的方法主要有吸附法、生物降解、光降解以及芬頓(Fenton)催化降解法。

雖然Fenton氧化技術具有效率高、操作簡便和反應完全等特性，但是在實際應用中存在很大缺陷：（1）Fenton反應對pH值的要求很嚴格（pH﹤3），因此反應過程中需要加入大量的酸即増大了反應成本也增加了反應操作難度；（2）Fenton反應過程中，當pH值增大時，會析出大量鐵泥，增加了反應處理難度；（3）Fenton試劑在反應過程中充當的是反應劑而不是催化劑無法重復利用。

近年來，利用太陽能光催化處理廢水中難降解有機污染物引起國內外學者的普遍關注。將太陽光引入Fenton反應中，形成Fenton反應體系可以進一步提高有機污染物的去除效率。這種反應體系具有反應速度快，催化劑本身易回收，重復多次仍保持高效的催化活性等優點，因此，避免鐵離子流失造成的二次污染，減少成本。

目前，雖然公開號CN104941671A,CN104445508，CN106391030A,CN102125853A報道了以鐵酸鋅作為基底的Fenton反應的催化劑的應用，但是其合成方法尤其在形貌控制上還比較欠缺，并且在水熱體系中制備形貌均一的球形ZnFe₂O₄/Fe₂O₃/C₃N₄ Fenton光催化劑的制備還未見報道。

發明內容

本發明的目的在于制備單分散具有球形結構的ZnFe₂O₄/Fe₂O₃/C₃N₄復合光催化材料。

本發明的技術方案如下：

將0.3g聚乙二醇（4000）溶解在50 mL乙二醇溶液中，攪拌溶解后加入醋酸鋅、氯化鐵隨后向混合溶液中加入不同比例的C₃N₄粉末，超聲分散，最后將混合溶液轉移至60 mL聚四氟內襯中，180度水熱反應24小時，反應后自然冷卻至室溫。

離心分離產物，蒸餾水、乙醇洗滌后干燥，即得到產物的前驅體。

將所得的產物在500度條件下焙燒3小時即獲得ZnFe₂O₄/Fe₂O₃/C₃N₄納米球。

附圖說明：

圖1 ZnFe₂O₄/Fe₂O₃/C₃N₄掃描電鏡圖。

具體實施方式：下面結合實施例對本發明的技術方案及效果作進一步描述。但是，所使用的具體方法、 配方和說明并不是對本發明的限制。