[發(fā)明專利]一種光芬頓催化劑及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910937474.1
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110586140B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃在銀;邱江源;劉錦萍;黃慧婷
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西民族大學(xué)
• 主分類號: B01J27/06
• 分類號: B01J27/06;B01J37/08;B01J37/34;C02F1/72;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11589
• 代理人: 楊金賢

1.一種光芬頓催化劑，其特征在于，所述光芬頓催化劑包括：均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑、還原石墨烯和雜多酸鐵；所述雜多酸鐵原位負(fù)載在所述還原石墨烯表面形成復(fù)合體；所述均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑負(fù)載在所述復(fù)合體上；

所述光芬頓催化劑的制備方法，包括以下步驟：

提供均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑和還原石墨烯；

在pH值為1~3的條件下，將所述還原石墨烯、鐵源、十二磷鎢酸鈉和水混合，進(jìn)行復(fù)合反應(yīng)，得到還原石墨烯負(fù)載雜多酸鐵復(fù)合體；

將所述還原石墨烯負(fù)載雜多酸鐵復(fù)合體和均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑分散在N,N-二甲基甲酰胺水溶液中，進(jìn)行化學(xué)自組裝，得到所述光芬頓催化劑；

所述均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑通過以下步驟制備得到：

將6 mmol葡萄糖和2 mmol五水合硝酸鉍放入研缽，在干燥氛圍下研磨30 min；在超聲輔助下，緩慢把以上混合物加入到100mL去離子水中，從而得到澄清的混合溶液；隨后將2mmol氯化鉀加入以上混合液，并用氨水調(diào)控溶液pH到10.6，然后放入100mL內(nèi)襯四氟乙烯的高溫不銹鋼反應(yīng)釜中于160℃進(jìn)行水熱反應(yīng)18 h，即可得到碳修飾的材料；將碳修飾的材料在450℃條件下熱煅燒處理6h，可制備出均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光芬頓催化劑，其特征在于，所述還原石墨烯的質(zhì)量為均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑質(zhì)量的10.0~50.0%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光芬頓催化劑，其特征在于，所述雜多酸鐵的質(zhì)量為還原石墨烯質(zhì)量的10~30%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光芬頓催化劑，其特征在于，所述雜多酸鐵中鐵元素的質(zhì)量為還原石墨烯質(zhì)量的1~20%。

5.權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的光芬頓催化劑的制備方法，包括以下步驟：

提供均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑和還原石墨烯；

在pH值為1~3的條件下，將所述還原石墨烯、鐵源、十二磷鎢酸鈉和水混合，進(jìn)行復(fù)合反應(yīng)，得到還原石墨烯負(fù)載雜多酸鐵復(fù)合體；

將所述還原石墨烯負(fù)載雜多酸鐵復(fù)合體和均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑分散在N,N-二甲基甲酰胺水溶液中，進(jìn)行化學(xué)自組裝，得到所述光芬頓催化劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述復(fù)合反應(yīng)的溫度為室溫，時(shí)間為16~18h。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述還原石墨烯負(fù)載雜多酸鐵復(fù)合體在N,N-二甲基甲酰胺水溶液中的濃度為0.1~2mg/mL。

8.根據(jù)權(quán)利要求5或7所述的制備方法，其特征在于，所述均相碳摻雜半導(dǎo)體光催化劑在N,N-二甲基甲酰胺水溶液中的濃度為0.1~5mg/mL。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述化學(xué)自組裝的溫度為室溫，時(shí)間為6~12h。

10.權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的光芬頓催化劑或權(quán)利要求5~9任一項(xiàng)所述制備方法得到的光芬頓催化劑在促進(jìn)雙氧水分解產(chǎn)生羥基自由基降解污染物中的應(yīng)用。