[發明專利]一種高效降解苯系有機污染物的復合催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201810031058.0
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN110026218A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 楊大鵬;劉明煥;周金飛
• 申請（專利權）人: 泉州師范學院
• 主分類號: B01J27/232
• 分類號: B01J27/232;B01J35/10;B01D53/86;B01D53/72
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本發明公開了一種高效降解苯系有機污染物的復合催化劑及其制備方法，屬于材料制備及環境污染治理的技術領域。本發明通過溶解?聚合及煅燒兩步制備得到Ag/CaCO₃復合催化劑。針對目前利用催化劑處理廢氣中有機污染物活性較低、穩定性較差、難以再生等問題，開發高性能、高穩定性的Ag/CaCO₃復合催化劑，本發明所制備的催化劑具有較高的比表面積，能夠實現高效且穩定的降解廢氣中的苯系有機污染物。本發明工藝簡單，成本低，降解效率高，符合實際生產需求，具有較大的工業應用潛力。

技術領域

本發明屬于材料制備及環境污染治理的技術領域，具體涉及一種高效降解苯系有機污染物的復合催化劑Ag/CaCO₃及其制備方法和應用。

技術背景

近年來，揮發性有機物(VOCs)所導致的環境污染問題日趨嚴重。芳烴特別是苯，作為室內揮發性有機物的代表之一，具有很強的致癌性。最近的研究表明，即使苯的濃度只有1ppm，暴露在這種環境下也會導致人體血紅細胞的明顯降低。因此，開發高效穩定的技術來消除空氣中的VOC污染是一個亟待解決的問題。常用的VOC凈化方式有吸附、催化氧化和生物降解等。近幾年，光催化降解VOC是研究的一大熱點，而熱催化作為一種新型的空氣凈化方式，由于催化反應過程中不需要紫外光的激發，反應過程大大簡化，日益受到研究者的關注。

貝殼是一種生物礦化作用形成的生物礦物材料，由95％的碳酸鈣和少量蛋白質、多糖和甲殼素等有機質組成。碳酸鈣晶體交叉迭層，堆砌十分緊密，由此形成了多級有序的納米超微結構，這種特殊的結構使得貝殼具有普通碳酸鈣無法比擬的強度和韌性。貝殼的主要成分碳酸鈣具有較大的表面積，孔隙均勻，氣孔率高，有利于對納米粒子的吸附。如今，大量的廢棄貝殼堆積，造成嚴重的環境污染，以貝殼為原料制備復合催化劑高效、綠色、無污染。

貝殼粉的應用領域非常廣泛，在國內公開的有關載銀貝殼粉的專利(包括發明與實用新型專利)大約有2件(截止到2016年12月7日)，CN102939958A公開了一種載銀貝殼粉抗菌劑及其制備方法，該方法以貝殼粉為載體，載體上負載銀離子制備得到載銀貝殼粉抗菌劑并表征了其抗菌性能；CN106172386A公開了一種載銀貝殼粉抗菌劑的制備方法，該方法利用原位還原法制備出負載納米銀的貝殼粉并表征了其抗菌性能。這些公開的發明的制備方法、最終產物與用途等均不同于本發明。

在國內公開的有關氣相降解苯的專利(包括發明與實用新型專利)大約有2件(截止到2015年10月28日)，CN102698732A公開了一種光催化劑及其制備方法和應用，該發明公開的制備方法中，需要調節溶液的pH值，利用微波消解儀進行微波水熱反應。另外，氣相降解苯反應過程中需要用紫外光激發；CN104998635A公開了一種降解室內污染物涂料及其制備方法，該方法通過水熱法制備得到原料包括二氧化鈦和氧化鎢(W₁₈O₄₉)的涂料，在可見光條件下光催化降解空氣污染物苯。這些專利涉及的組成、制備方法與應用條件均與本發明不同。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效降解苯系有機污染物的復合催化劑及其制備方法。該方法無需長時間的反應，采用貝殼粉與反應溶液混合，對所得到的濾渣經過一步煅燒法即得樣品。該方法簡單易操作，原料廉價易得，所制得的Ag/CaCO₃復合催化劑具有高效且穩定的熱催化氣相降解苯的性能。

本發明是通過以下技術方案實現的，一種高效降解苯系有機污染物的復合催化劑及其制備方法，所述的Ag/CaCO₃復合催化劑中Ag顆粒的尺寸是幾百納米，尺寸最小可為一百納米左右。其特征在于包括以下過程：

1)將干燥的貝殼粉與一定量的AgNO₃溶液混合，室溫下攪拌使之充分溶解、聚合。

2)將步驟1)所得懸濁液過濾，得到濾渣。