[發(fā)明專利]一種光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810596903.9
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108607583A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張立秋;高鵬;封莉;劉永澤;蔡飛;賈子靖
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北林先進(jìn)生態(tài)環(huán)保技術(shù)研究院有限公司;張立秋
• 主分類號: B01J27/08
• 分類號: B01J27/08;B01J27/10;B01D53/86;B01D53/44
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 劉奇

本發(fā)明提供了一種光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合材料的制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明利用碳材料優(yōu)異的吸附性能和導(dǎo)電性能結(jié)合鹵氧鉍光催化劑優(yōu)異的光催化性能協(xié)同去除揮發(fā)性有機(jī)物。當(dāng)揮發(fā)性有機(jī)物被碳材料有效吸附到復(fù)合催化劑的表面時，鹵氧鉍能夠催化降解吸附到表面的揮發(fā)性有機(jī)物。同時，碳材料還可以提高鹵氧鉍的光催化效率，從而高效地去除揮發(fā)性有機(jī)物。本發(fā)明提供的光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑中鹵氧鉍負(fù)載在碳材料的表面。當(dāng)空氣中的VOCs被光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑中的碳材料吸附到表面時，負(fù)載在碳材料表面的鹵氧鉍在光照作用下，能夠?qū)OCs降解掉，達(dá)到徹底凈化VOCs的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空氣凈化領(lǐng)域，尤其涉及一種光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)濃度過高容易引起急性中毒，即使環(huán)境中濃度較低，長期接觸也會對人體健康產(chǎn)生不良影響。因此，室內(nèi)VOCs的凈化具有重要意義。

近年來，凈化室內(nèi)VOCs的方法主要有吸附法，吸附法是指利用一系列具有強(qiáng)吸附能力的吸附劑對室內(nèi)VOCs進(jìn)行凈化和控制的方式。常用的吸附劑主要為碳材料，但是碳材料對VOCs的吸附是物理吸附，如果不及時更換和處理碳材料，容易造成碳材料吸附飽和，而且吸附上的VOCs可能會再次釋放到空氣中，二次污染室內(nèi)空氣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑在吸附VOCs的同時能夠降解VOCs，達(dá)到了徹底凈化空氣的目的。

本發(fā)明提供了一種光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將鹵氧鉍、碳材料和醇類有機(jī)溶劑混合，得到混合料液；

(2)將所述步驟(1)得到的混合料液在密閉條件下加熱后，進(jìn)行固液分離，得到光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑；所述加熱的溫度為20～180℃。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中鹵氧鉍與碳材料的質(zhì)量比為0.1～10:1。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中鹵氧鉍和碳材料的總質(zhì)量與醇類有機(jī)溶劑的體積比為0.1～15g/L。

優(yōu)選的，所述步驟(1)中鹵氧鉍的制備方法包括以下步驟：

(a)將硝酸鉍、鹵化鉀在醇類有機(jī)溶劑中混合，得到混合溶液；

(b)將所述步驟(a)得到的混合溶液在密閉條件下加熱后，進(jìn)行固液分離，得到鹵氧鉍；所述加熱的溫度為20～180℃。

優(yōu)選的，所述步驟(a)中硝酸鉍和鹵化鉀的摩爾比為0.1～10:1。

優(yōu)選的，所述步驟(b)中加熱的時間為7～18h。

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述制備方法制備得到的光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑，以碳材料為載體，鹵氧鉍負(fù)載在載體上。

優(yōu)選的，所述鹵氧鉍在碳材料上的負(fù)載量為5～95wt.％。

優(yōu)選的，所述碳材料包括碳材料、碳納米管或氧化石墨烯。

本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述光催化降解揮發(fā)性有機(jī)物碳基鹵氧鉍復(fù)合催化劑在吸附VOCs中的應(yīng)用。