[發(fā)明專利]一種粉末催化材料、含酚醛樹脂復合多孔納米催化材料的制備及應用

有效

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• 申請日: 2017-11-09
• 公開（公告）號: CN107866213B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 欒景飛;莊嚴
• 申請（專利權）人: 南京大學（蘇州）高新技術研究院
• 主分類號: B01J23/18
• 分類號: B01J23/18;B01J31/26;B01J35/02;C02F1/30;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 北京慕達星云知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

本發(fā)明公開了一種粉末催化材料為SrYLaSb₂O₉粉末催化材料，采用液相催化相轉化法、水熱合成法或固相燒結法制備，用于廢水中有機污染物的降解催化；以及含酚醛樹脂復合多孔納米催化材料為SrYLaSb₂O₉?酚醛樹脂復合多孔納米催化材料的制備方法，用于廢水中有機污染物的降解催化；本發(fā)明催化劑具有良好的催化性能；提高了催化劑的比表面積，促進了有機污染物和催化劑的充分接觸,進而促進了光源和有機污染物的充分接觸，極大地提高了有機污染物的降解效率，并能產(chǎn)生巨大的環(huán)境效益和社會效益；本發(fā)明使有機污染物的去除率達到99％，并且有機物中總有機碳的去除率達到99％。

技術領域

本發(fā)明涉及兩種催化材料的制備及應用，分別是粉末催化材料SrYLaSb₂O₉和SrYLaSb₂O₉-酚醛樹脂復合多孔納米催化材料。

背景技術

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展和人口的劇烈膨脹，人類對能源的需求增長較快，而全球性環(huán)境問題也日益顯著。光催化能夠利用豐富的太陽能來降解有機污染物和還原二氧化碳，這對全球環(huán)境治理有重要的意義。光催化技術的基本原理是在光的照射下，光催化材料的表面能夠受到光能的激發(fā)而被活化，此過程會產(chǎn)生光生載流子，其能有效氧化分解廢水中的有機污染物、還原大部分有毒有害的重金屬離子，甚至還可以將污染物深度降解為清潔無害的水和二氧化碳等，因此是一種實用且應用前景非常廣闊的環(huán)境治理技術。不過，以二氧化鈦為代表的傳統(tǒng)異相光催化材料的帶隙很寬，只能吸收太陽光中少量的紫外光部分，而且其光生載流子容易發(fā)生復合，量子產(chǎn)率較低。為了使光催化技術進一步走向實用化，充分發(fā)揮其在環(huán)境凈化等方面的優(yōu)勢，發(fā)展新型高效的可見光光催化材料體系是必然趨勢。

層狀結構化合物具有特殊層狀主體的結構，層間距一般在幾個納米之間，處于分子水平，可以認為是納米級的特殊材料。它作為一種重要的固體納米功能材料，由于其特有的層狀結構和層間化學反應活性使其在離子交換、吸附、傳導、分離和催化等諸多領域具有廣闊的應用前途。層狀結構可見光響應光催化劑包括層狀鈮酸鹽可見光響應光催化劑、層狀鉭酸鹽可見光響應光催化劑和層狀銻酸鹽可見光響應光催化劑。近年來，一些研究者對具有層狀結構的銻酸鹽可見光催化劑進行了探索性研究，包括AgSbO₃、Bi₃SbO₇、BiSbO₄等，研究發(fā)現(xiàn)它們的禁帶寬度分別為2.6eV、2.71eV、2.75eV，此外研究學者們還對于它們的導帶和價帶的雜化軌道進行了研究，結果表明這幾種銻酸鹽軌道的雜化導致銻酸鹽導帶和價帶的分布更加分散，有利于禁帶的窄化和光生電子與空穴的分離，從而銻酸鹽具有較高的可見光催化活性。然而目前科學家們對于層狀結構的光催化劑的研究多集中在鉭酸鹽和鈮酸鹽中，而對于層狀銻酸鹽可見光響應光催化的研究較少，除此之外，在眾多光催化降解有機物的系統(tǒng)中，提高太陽能的利用率和轉化率，提高光催化活性仍是一項巨大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種粉末催化材料、含酚醛樹脂復合多孔納米催化材料的制備及應用

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

粉末催化材料為SrYLaSb₂O₉粉末催化材料，所述制備方法為液相催化相轉化法，包括如下步驟：

a.按摩爾比1:1:1:2用電子天平分別稱取SrCl₂〃6H₂O、Y(NO₃)₃〃6H₂O、LaCl₃〃7H₂O、SbCl₃放進研缽中研磨均勻，直至研磨粒徑達3～5微米，將細粉粒轉移到石英燒杯中，加入去離子水使藥品溶解，制得混合溶液50mL；