[發明專利]一種Ag/AgBr?硅藻土復合光催化劑的制備方法及應用方法

在審

• 申請號: 201710868618.3
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107737599A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 王亞寧;龔久炎;李世杰;宋文東;郭健;蔡璐;應知偉;紀麗麗
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B01J27/08
• 分類號: B01J27/08;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司33101
• 代理人: 翁霽明

技術領域

本發明涉及一種Ag/AgBr-硅藻土復合光催化劑的制備方法及應用方法，屬于環境保護技術領域。

背景技術

隨著人類生產活動范圍的日益擴大，導致出現了越來越嚴重的環境污染問題，特別是有機物對水體環境的污染非常嚴重，近年來受到了越來越多人們的廣泛關注。這些水體有機物大多數對人體有毒，部分還能夠誘發各種嚴重疾病，具有致癌或致畸作用，同時還能與大氣中的氮氧化物發生光化學反應破壞大氣臭氧層。因此，水體有機污染的治理已經成為今后科學工作者的研究重點。

近年來，光催化氧化技術作為一種新型的高級氧化技術受到人們廣泛的關注；與傳統的生物、化學處理方法相比，它具有操作簡單、條件溫和以及低能耗、不產生二次污染等突出特點，在環境治理特別是水體有機污染物的治理方面有著誘人的發展前景。但是這項技術目前仍然存在一些實際應用中的難題有待進一步解決。首先，光源利用率低和光催化劑回收困難，光催化氧化技術在有機污染物的處理過程中所使用的光催化劑大多數為粉末，這可能在大氣處理過程中造成催化劑的浪費，而且在反應過程中，只有表面的少量光催化劑吸收了紫外光而起到光催化劑的作用，從而導致光量子效率較低，同時反應過程中粉末狀光催化劑容易流失，不利于光催化劑的再利用。其次，氣固相光催化的效率容易受到實際大氣環境因素的影響較大。光催化技術受污染物的濃度水平、相對濕度、氧氣的濃度等影響較大，特別是在工業應用中，環境應用條件更為復雜，往往導致光催化效率較低。 最后，光催化劑長期活性穩定性較差，光催化劑表面在光催化降解有機物過程中容易沉積難以降解的中間體，從而隔斷催化劑與紫外光的接觸，造成光催化劑催化活性下降，且不能原位再生，這大大影響光催化氧化技術的工業應用。因此，開發一種穩定、高效的固定化光催化劑及開展其氧化技術的應用是相關技術領域的難點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點與不足，提供一種Ag/AgBr-硅藻土復合光催化劑的制備方法及應用方法；且所得到的負載型光催化劑具有較高的穩定性，而且便于回收和重復利用，它能高效光催化降解水體中的有機污染物，可用于室內或工業中不同濃度有機廢水的處理。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：一種Ag/AgBr-硅藻土復合光催化劑的制備方法，該制備方法包含以下步驟：

（1）硅藻土的預處理：用20%的鹽酸和硅藻土混合酸洗，用蒸餾水洗滌，在烘箱中烘干，在馬弗爐中煅燒，然后自然冷卻；

（2）AgBr-硅藻土復合光催化劑的制備：將步驟（1）預處理得到硅藻土溶于蒸餾水中攪拌，加入AgNO₃，攪拌，將KI溶液逐滴加入到上述混合液，加完后黑暗中攪拌4h，洗滌，干燥制得AgBr-硅藻土復合光催化劑；

（3）Ag/AgBr-硅藻土復合光催化劑的制備：將步驟（2）處理得到的AgBr-硅藻土復合光催化劑平鋪在表面皿上，光照1h得Ag/AgBr-硅藻土復合光催化劑。

作為優選：所述的步驟 （1）中，所述的泡硅藻土為天然硅藻土；所述的20%鹽酸和硅藻土的量按液固比2.5:1；

所述的步驟 （2）中，所述的蒸餾水用量為50ml；所述KI的量為0.13g溶于10ml蒸餾水，AgNO3量為0.15g；

所述的步驟（3）中，所述的AgBr-硅藻土復合光催化劑每15min翻轉一次。

作為優選：所述的步驟 （1）中，所述的硅藻土預處理按照如下步驟進行處理：將硅藻土在20%的鹽酸中按液固比2.5:1清洗3次，然后用水 清洗3次至中性，干燥后在馬弗爐中600℃煅燒2h，自然冷卻；

所述的步驟（2）中，所述的硅藻土攪拌時間和加入AgNO3的攪拌時間為1h，加完KI后的攪拌時間為4h。

一種Ag/AgBr-硅藻土復合光催化劑的應用方法，所述的負載型光催化劑用于降解水體中的有機污染物，具體包括以下步驟：

（1）將所述的負載型光催化劑放入含有機污染物的水體中；

（2）將含有有機污染物物的水體和復合催化劑在光催化反應器中混合均勻30min； 隨后向光催化反應器開啟氙燈可見光照射。

本發明所述的高效光催化降解水體中有機物的方法能用于室內或工業中不同濃度有機廢水的凈化。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

（1）本發明利用沉淀沉積法將Ag/AgBr負載在大比表面積的硅藻土載體材料上，可快速且高效地實現光催化劑在載體材料上的大量且均勻負載，所得到的光催化劑不容易脫落，而且便于回收和重復利用；