[發明專利]一種鈣摻雜的LaNiO3鈣鈦礦型光催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201910799095.0
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110465303A
• 公開（公告）日: 2019-11-19
• 發明（設計）人: 曾玉鳳;莫再勇;羅永朝
• 申請（專利權）人: 玉林師范學院
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;C02F1/30;C02F101/30;C02F103/30;C02F101/38
• 代理公司: 44295 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王洪娟;馬赟齋<國際申請>=<國際公布>

本發明涉及鈣鈦礦型光催化劑，具體公開了一種鈣摻雜的LaNiO₃鈣鈦礦型光催化劑的制備方法及應用。所述的制備方法是在硝酸鑭和硝酸鎳中加入水使其充分溶解，然后加入充分溶解的硝酸鎳，在攪拌的條件下滴加氨水溶液，溶液的pH值調節到9～12，生成沉淀，然后將產物過濾、洗滌、干燥、焙燒，其中所述鈣離子與鑭離子的摩爾比為0.1～0.5。本發明還公開了所述的鈣摻雜的LaNiO₃鈣鈦礦型光催化劑在降解印染廢水中甲基橙方面的應用。本發明的制備方法合成條件簡單，二次污染小，得到的鈣摻雜的LaNiO₃鈣鈦礦型光催化劑催化效果好，降解效果達到95.01％。

技術領域

本發明涉及鈣鈦礦型光催化劑，尤其涉及一種鈣摻雜的LaNiO₃鈣鈦礦型光催化劑的制備方法。同時，本發明還涉及該催化劑在降解印染廢水中甲基橙方面的應用。

背景技術

伴隨著人類工業和社會的快速發展，城市化規模不斷擴大，城市用水量和流失量不斷增加，這在一定程度上加劇了水資源短缺和水污染，環境問題日益突出，由此產生的水危機已成為社會和經濟發展的重要制約因素。從19世紀70年代開始，科學家開始研究光催化技術，1972年，兩位科學家Fujishina和Honda發現光照的TiO₂單晶可以分解H₂O，引起了對光誘導氧化還原反應的研究浪潮。1976年，John H.Carey研究了光催化技術降解廢水中污染物的原理。Placidus B.Amama等，研究了氣相光催化技術處理室內裝修材料產生的揮發性有機廢氣。為了提高太陽能利用率,科學家們進行了大量的科研工作,尋找新的高效催化劑已成為一個重要問題。利用光催化作用，解決環境污染和開發綠色能源的重要途徑之一是采用廉價的陽光來降解有毒有機污染物。鈣鈦礦型氧化物ABO₃因其發現優異的光催化性能，而受到關注。一方面，鈣鈦礦型氧化物結構中的金屬元素大部分是穩定的，可以用兩種不同粒徑和電荷的A或B離子進行改性，以擴大吸收光范圍；另一方面，在電中性的條件下，鈣鈦礦型氧化物通常具有非化學計量比，因此鈣鈦礦中的大量缺陷可以提高光催化活性。

在當今社會，隨著人類工業和社會的快速發展，化學給人類帶來了各種便利，也帶來了許多無法控制的環境污染、資源和能源枯竭的問題。根據國家的數據，每年的污水排放量約為350億立方米。因此，廢水污染的問題是一個亟待解決的問題。廢水的常規治療方法主要有物理方法、化學方法、生物方法、生物膜法等，但這些方法在實際應用中有很大的局限性，并沒有達到所期望的降解效果。最近幾年來，ABO₃鈣鈦礦型復合氧化物在光催化方面的表現較為突出，而鎳酸鑭更是一種多功能的ABO₃型鈣鈦礦復合氧化物材料，并且其本身對印染廢水具有很好的光催化降解性能。LaNiO₃是一種相對常見的鈣鈦礦氧化物，可以通過不同的合成高活性光催化劑的方法獲得。

因此，為了能夠更好的提高LaNiO₃的光催化降解性能，尋找一種合成條件簡單，二次污染小等優點的制備方法，且其本身更是具有巨大的使用價值和研究價值，符合綠色生態化學的理念至關重要。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種鈣摻雜的LaNiO₃鈣鈦礦型光催化劑的制備方法，該方法合成條件簡單，二次污染小。

本發明的目的之二在于提供上述制備方法得到的催化劑。

本發明的目的之三在于提供上述催化劑在降解印染廢水中甲基橙方面的應用。

本發明的第一個目的是通過以下技術方案來實現的：一種鈣摻雜的LaNiO₃鈣鈦礦型光催化劑的制備方法，將鈣離子A位摻雜到LaNiO₃中，其中所述鈣離子與鑭離子的摩爾比為0.1～0.5。