[發明專利]一種對硝基苯甲酸鈾酰配合物光催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201710536281.6
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN109107608A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 任亞男;許偉;鄭岳青;朱紅林;周林霞
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07F5/00;C07C201/12;C07C205/57;C02F1/30;C02F101/38;C02F101/34
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本發明公開了一種對硝基苯甲酸鈾酰配合物光催化劑，該光催化劑的分子式為(H₂?bipy)[(UO₂)₄(μ₃?O)₂(p?nba)₆]，分子式中bipy為4，4’?聯吡啶，Hp?nba為對硝基苯甲酸，該催化劑在氙燈光源的照射下，300分鐘內將濃度為40mg/L的鹽酸四環素溶液降解到9.1％，是一種在可見光下對鹽酸四環素有催化降解性能的鈾酰配合物光催化劑。

技術領域

本發明涉及光催化劑，具體涉及一種對硝基苯甲酸鈾酰配合物光催化劑及其制備方法。

背景技術

自1928年Alexander Fleming發現了青霉素，1948年威廉·貝娜德從放線菌類的鏈霉菌中提取出金霉素，到目前為止，抗生素的種類已達幾千種，被廣泛應用于治療人體疾病、預防畜禽、水產品的細菌性病害中。然而，生活和醫療上抗生素的過度使用和濫用、制藥企業、動物飼料及水產養殖業等廢水的排放，使得目前水環境中含有大量的抗生素污染物，造成了日益嚴重的環境問題，若不加以有效去除，則對飲用水體、生態環境和人類健康產生長期潛在的威脅。目前處理廢水中抗生素的常見技術有物理法、化學法、生物法、光催化法等。其中，物理法以吸附污染物的方式進行抗生素廢水的處理，其存在選擇性差和不能連續操作等缺點；生物法則利用微生物的酶氧化和還原有機分子從而達到去除抗生素的作用，其存在操作條件苛刻、微生物中毒以及降解不徹底等問題；化學法則通過物質間的化學反應來去除廢水中的抗生素，但在處理后會造成二次污染，且成本較高，在工業生產中受到一定的限制；而光催化技術是一種在能源和環境領域有著重要應用前景的綠色技術，其優點是：適用范圍廣、反應速率快；理論上可以完全礦化污染物且不會產生二次污染；運行成本低。因此，光催化技術在清除有機污染物方面有著廣闊的應用前景。同時，光催化劑的制備也引起了人們的廣泛關注。

半導體光催化劑在室溫下可將廢水中有機污染物氧化成H₂O、CO₂或無機離子等，且無二次污染。目前，光催化技術中最常用到的催化劑為TiO₂半導體材料，該材料以其對生物無毒、化學性質穩定、耐光腐蝕、紫外光下催化效率高、價廉易得等優點，被公認為是目前最佳的光催化劑。如公開號為CN102698727A的發明專利申請，就公開了一種制備高熱穩定性的負載型TiO₂光催化劑的方法；但是，TiO₂光催化材料在實際應用中仍存在致命的缺點：光響應范圍窄，因為只能利用太陽光能量4％的紫外光，且量子效率低下。為了提升其在可見光區域的光催化性能，人們對TiO₂展開了大量的改性研究，如染料光敏化、半導體復合、金屬摻雜、非金屬摻雜等，如公開號為CN103007938A的發明專利公開了一種Cu摻雜改性的TiO₂光催化劑及其制備方法，但這些手段仍然存在許多不足。因此，開發新型光催化材料是解決廢水中四環素類抗生素污染問題的關鍵。鈾酰離子具有獨特的可見光波段的強吸收和響應，具有更高的光催化效率，有望解決TiO₂光催化劑中存在的光響應范圍窄、量子效率低等缺點，成為頗具應用潛力的光催化劑，如公開號為CN103447090A的發明專利公開了一種對甲基苯甲酸鈾酰配合物光催化劑，該催化劑在氙燈下對羅丹明B有優異的降解性能。而且，鈾酰基配合物用于廢水中抗生素污染物的降解，為環境中抗生素污染物的治理提供了一條切實可行的途徑，也為鈾酰基光催化劑的開發奠定了很好的基礎，因此，本發明采用水熱法，合成了一種在可見光下對鹽酸四環素有催化降解性能的鈾酰配合物光催化劑。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可降解鹽酸四環素的對硝基苯甲酸鈾酰配合物光催化劑。