[發明專利]一種磷酸鋅光催化劑及其制備方法與應用有效
| 申請號： | 201810617985.0 | 申請日： | 2018-06-15 |
| 公開（公告）號： | CN108855157B | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發明（設計）人： | 滕飛;顧文浩;滕怡然;劉喆;張桉;劉芯汝;楊志成;劉再倫 | 申請（專利權）人： | 南京信息工程大學 |
| 主分類號： | B01J27/18 | 分類號： | B01J27/18;B01J35/02;C02F1/32;C02F101/38;C02F101/30 |
| 代理公司： | 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238 | 代理人： | 張立榮;裴詠萍 |
| 地址： | 210019 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 磷酸 光催化劑 及其 制備 方法 應用 | ||
本發明公開了一種磷酸鋅光催化劑，該光催化劑的化學式為Zn3(PO4)2·2H2O，呈納米片結構，規格尺寸為：厚度為300?500 nm，大小為（10?15μm）×（20?25μm）。本發明通過簡單的水熱反應即可制備得到性能優越的光催化材料Zn3(PO4)2·2H2O。另一方面，相較于無結晶水的Zn3(PO4)2，我們所合成的Zn3(PO4)2·2H2O光催化劑的活性，提高了1.92倍，具有良好的應用前景。
技術領域
本發明涉及一種新型磷酸鋅光催化劑及其簡易制備方法、以及光催化活性。
背景技術
進入21世紀，人類面臨著能源和環境兩個非常嚴峻的問題，特別是有毒且難降解有機污染物(如多環芳烴、多氯聯苯、農藥、染料等)引起的環境問題，已成為影響人類生存與健康的重大問題。利用半導體氧化物材料在太陽光照射下表面能受激活化的特性，可有效地氧化分解有機污染物。與傳統的凈化環境處理方法相比，半導體光催化技術擁有反應條件溫和、無二次污染、操作簡單和降解效果顯著等優勢。磷酸鋅作為最重要的一種磷酸鹽，被廣泛應用于涂料、電極以及自動化等工業領域。近年來，磷酸鹽由于其在工業、商業以及科學上的大量應用而得到了廣泛關注。在已有的報道中，胡云章等人報道了一種磷酸鋅疫苗佐劑（申請公布號：CN 101972477A）。調研表明，尚未有含結晶水的磷酸鋅作為光催化材料的報道。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺陷，提供一種制備方法簡單，且光催化性能優異的新型材料。
為了達到上述目的，本發明提供了一種磷酸鋅光催化劑，該光催化劑的化學式為Zn3(PO4)2·2H2O，呈納米片結構，規格尺寸為：厚度為300-500 nm，大小為（10-15 μm）×（20-25 μm）。
本發明還提供了上述磷酸鋅光催化劑的制備方法，包括以下步驟：
1）在燒杯中加入30mL水，攪拌條件下，加入3mmol的六水合硝酸鋅；
2）加入2mmol的磷酸氫二銨，攪拌30min；
3）然后，將步驟（2）中制備得到的混合體系加入到聚四氟乙烯內襯中，180℃恒溫水熱反應24小時；反應24小時后，自然冷卻至室溫，離心、洗滌、干燥后得產物Zn3(PO4)2·4H2O；
4）將步驟（3）所得產物加入無水乙醇中，攪拌1.5小時；隨后將懸浮液加入到聚四氟乙烯內襯中，180℃恒溫水熱反應24小時；反應24小時后，自然冷卻至室溫，離心、洗滌、干燥,產物即為Zn3(PO4)2·2H2O。
本發明還提供了上述磷酸鋅光催化劑在有機污染物光催化降解方面的應用。
具體在進行有機污染物光催化降解時，在有機污染物廢水溶液中加入所述磷酸鋅光催化劑，避光攪拌30min后，開啟氙燈光源在紫外光照射下進行光催化反應165-180min，即可；其中，有機污染物廢水水溶液的濃度不高于于50mg/L；磷酸鋅光催化劑的加入量為每200mL有機污染物廢水溶液加入0.1g。
進行光催化降解的有機污染物優選亞甲基藍。
本發明相比現有技術具有以下優點：
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