[發明專利]一種復合光催化劑及其應用于偏二甲肼廢水處理的方法

有效

• 申請號: 201911057888.1
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110639499B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 任向紅;周鋒
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: B01J23/18
• 分類號: B01J23/18;C02F1/30;C02F1/32;C02F101/38
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本發明屬光催化領域，涉及一種復合光催化劑及其應用于偏二甲肼廢水處理的方法，特別涉及一種利用Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃復合光催化劑及其應用于偏二甲肼廢水處理的方法。本發明的復合材料光催化效果高，在紫外、可見光照條件下可以發生光致可逆變色，生成單質鉍，在Bi₂O₃/TiO₂和單質鉍的協同作用下，能夠有效增大對光的響應范圍,提高可見光的光催化效率。本發明用于偏二甲肼廢水處理的復合材料性能穩定，易于回收，生產工藝簡單，成本低廉，安全環保，不會造成二次污染，具有工程應用前景。

技術領域

本發明屬光催化領域，涉及一種復合光催化劑及其應用于偏二甲肼廢水處理的方法，特別涉及一種利用Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃復合光催化劑及其應用于偏二甲肼廢水處理的方法。

背景技術

偏二甲肼作為運載火箭的推進劑，被廣泛用于衛星和航天器等設備，在航天器的發射、發動機測試、存儲和運輸過程中，通常會產生大量的偏二甲肼廢氣、廢水。目前偏二甲肼的光催化降解技術中所研究的催化劑主要有兩類，一類是納米級粉末狀材料，另一類是固定化光催化材料。納米級光催化劑粉末顆粒存在回收困難，難于重復使用的問題，如CN201210073295.6公布的偏二甲肼廢水降解光催化劑是貴金屬摻雜ZnO納米顆粒，為了實現在可見光范圍內進行光催化反應，在光催化劑中摻雜了貴金屬如Ag、Pd等，催化劑成本昂貴。CN201510042527.5提供了一種可處理偏二甲肼廢水的光電組合方法采用的是光催化劑是納米ZnO顆粒，文獻摻釹納米二氧化鈦光催化降解偏二甲肼廢水的研究、文獻摻銅納米二氧化鈦光催化降解偏二甲肼廢水，文獻納米氧化鋅催化降解偏二甲肼污水的研究、文獻銪鋁共摻雜納米氧化鋅光催化降解偏二甲肼污水研究中提供的光催化劑均為納米顆粒，且光催化反應的光源均為紫外光。已公開的固定化的偏二甲肼光催化材料，如CN201510212240.2提供了一種三維大孔碳/碳納米管/二氧化鈦/銀催化降解偏二甲肼的復合材料，CN03114589.2提供了一種納米級二氧化鈦催化劑板用于降解廢水中的偏二甲肼，均是只能是在紫外光條件下才能進行光催化降解，由于太陽中的紫外光所占比例較少，需要由紫外光燈管提供光催化反應所需的激發光源，而紫外燈管又會消耗大量電能，因此，要實現偏二甲肼光催化的高效降解，并將其用于實際污水處理中，不僅需要價格便宜的固定化光催化劑材料，同時還需要能夠在可見光條件下發生光催化反應。

文獻浸漬-分解法制備高可見光催化活性的Bi₂O₃/TiO₂納米管陣列公開了一種將Bi₂O₃納米顆粒沉積在TiO₂納米管壁上的制備方法、文獻Bi₂O₃/TiO₂ photocatalytic filmcoated on floated glass balls for efficient removal of organic pollutant公開了一種在玻璃球上負載Bi₂O₃/TiO₂光催化劑，文獻characterization,and activities ofvisible light-driven Bi₂O₃–TiO₂composite photocatalysts公開了一種納米顆粒狀可見光驅動的Bi₂O₃–TiO₂光催化劑，但這幾種方法光響應范圍仍有限，最大到可見光響應范圍在400-500nm，而對于整個可見光范圍380nm-780nm，還僅占比例很少。

發明內容