[發(fā)明專(zhuān)利]一種納米棒陣列薄膜型光催化劑及其用途

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910529266.8
• 申請(qǐng)日: 2019-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110368919A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高鑫;高纓;耿葵;朱左明;韓俊杰;郭家斌;于艾;陳通;余文華;成坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍96901部隊(duì)23分隊(duì)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J21/06
• 分類(lèi)號(hào): B01J21/06;B01J23/80;B01J37/02;B01J37/03;B01J37/08;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 北京兆君聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11333
• 代理人: 鄭學(xué)成

本發(fā)明公開(kāi)一種納米棒陣列薄膜型光催化劑，采取如下方法進(jìn)行制備：一、以氟摻雜二氧化錫(FTO)導(dǎo)電玻璃作基底，放入高壓反應(yīng)釜聚四氟乙烯內(nèi)膽中，將去離子水、鈦酸丁酯混合而成的反應(yīng)前軀液倒入內(nèi)膽，放入高壓反應(yīng)釜升高到150℃溫度的烘箱中反應(yīng)，取出冷卻、漂洗、室溫晾干：二、按化學(xué)計(jì)量比2:0.5:0.5配制Fe(NO₃)₃、NiNO₃和Zn(NO₃)₂混合溶液，將制備好的TiO₂NRAs薄膜浸漬在混合液中，取出晾干再用馬弗爐煅燒，得到催化劑TiO₂NRAs/Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄；本發(fā)明催化劑在處理含偏二甲肼廢水中的應(yīng)用。本發(fā)明催化劑具有高效、節(jié)能、可回收反復(fù)利用、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水污染物處理領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種納米棒陣列薄膜型光催化劑及其用途。

背景技術(shù)

偏二甲肼(UDMH)具有高比沖的特性，被廣泛用作導(dǎo)彈武器、衛(wèi)星運(yùn)載火箭的液體推進(jìn)劑。隨著我國(guó)軍事領(lǐng)域和民用航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，大量的偏二甲肼投入使用不可避免的造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題，尤其是含偏二甲肼的廢水，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康的威脅不可小覷，對(duì)偏二甲肼污水的治理已引起有關(guān)部門(mén)高度重視。

目前，針對(duì)含UDMH廢水的處理主要分為物理法、生物法和化學(xué)法。其中，物理法主要利用吸附等原理來(lái)分離水中UDMH分子，但普遍存在處理能力較低且后續(xù)需要二次處理的問(wèn)題；生物法主要是利用活性微生物或水生植物等對(duì)水體中UDMH分子進(jìn)行降解處理，但由于生物體的存活條件苛刻，在處理含UDMH的廢水時(shí)易失活，且研究表明生物法處理能力較低，周期較長(zhǎng)；化學(xué)法主要利用氧化或還原過(guò)程來(lái)處理水中UDMH分子，但普遍存在能量消耗較大、成本較高的問(wèn)題，并且加入的Cu、Fe、Co等鹽類(lèi)物質(zhì)難以回收，容易造成水體二次污染的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明人提供了一種納米棒陣列薄膜型催化劑及其用途；

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種納米棒陣列薄膜型催化劑，采取如下方法進(jìn)行制備：

第一步：水熱反應(yīng)法制備TiO₂納米棒陣列(NRAs)薄膜；

以氟摻雜二氧化錫(FTO)導(dǎo)電玻璃作基底，基底尺寸為l.5cm×3cm。反應(yīng)的前驅(qū)液由10ml濃鹽酸(36.8％)、10ml去離子水、0.4ml鈦酸丁酯混合而成，首先將10ml濃鹽酸(36.8％)和10ml去離子水混合并磁力攪拌均勻，而后在不斷攪拌的情況下逐滴加入鈦酸丁酯溶液，繼續(xù)攪拌上述混合溶液至透明澄清，作為水熱反應(yīng)的前驅(qū)液備用。

將清洗干凈的基底放入50ml的高壓反應(yīng)釜的聚四氟乙烯內(nèi)膽中，保持基底導(dǎo)電面朝下，并將其一側(cè)斜靠在內(nèi)膽的膽壁上。再將上述水熱反應(yīng)前軀液倒入內(nèi)膽中，并將內(nèi)膽放入高壓反應(yīng)釜外殼中，擰緊。最后把此高壓反應(yīng)釜放入已升高到150℃溫度的烘箱中反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后將高壓反應(yīng)釜取出室溫下冷卻，取出樣品并用大量的去離子水漂洗干凈，室溫下晾干備用。