[發明專利]一種Ag2

在審

• 申請號: 201911146880.2
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110813358A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 袁向娟;夏東升;孫磊;石函鷺;殷惠芬
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C02F1/78;C02F1/30;C02F101/34
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種Ag₂O?ZnO/g?C₃N₄光催化臭氧化催化劑的制備方法，包括如下步驟：S1、提供第一溶液，所述第一溶液包括Ag₂O、ZnO、g?C₃N₄和分散劑，所述Ag₂O、ZnO和g?C₃N₄在所述第一溶液中分散均勻；S2、攪拌回流所述第一溶液，得到混合物；S3、將所述混合物洗滌至中性后烘干，研磨，得到Ag₂O?ZnO/g?C₃N₄復合催化劑。通過以三聚氰胺為前驅物，采用熱縮聚合成法制備出晶型較好的石墨相氮化碳，然后采用回流法合成Ag₂O?ZnO/g?C₃N₄納米粉末催化劑，通過本方法能夠制取活性最高、穩定性最好，可以實現快速、高效光催化臭氧化降解水中難降解污染物??草酸(OA)的催化劑；該催化劑用于光催化臭氧化降解水中有機污染物具有反應活性高、速率快、礦化率高等優點。

技術領域

本發明屬于催化劑制備技術領域，具體涉及一種Ag₂O-ZnO/g-C₃N₄光催化臭氧化催化劑的制備方法。

背景技術

臭氧在水和廢水處理領域的廣泛應用取決于其特殊的化學性質，包括強氧化性和對不飽和有機物的強選擇性降解。臭氧氧化技術降解有機污染物主要是通過直接反應(臭氧與有機物直接發生反應)和間接反應(臭氧分解產生羥基自由基(^·OH)，通過^·OH與有機物進行氧化反應)兩種途徑來實現，臭氧的直接反應具有較強的選擇性，一般情況下是進攻具有雙鍵結構的有機物，而間接反應沒有選擇性。該技術在處理有毒有害污染物、消毒殺菌方面前景顯著，但存在臭氧利用率不高、有機物礦化程度低、降解具有選擇性、投資運行成本高等諸多問題。光催化氧化技術是在紫外光或可見光作用下產生^·OH和超氧陰離子自由基(O₂^·-)，它們能將大部分有機污染物氧化降解成二氧化碳、水和其他小分子有機物，具有能耗低、反應條件溫和、操作簡便、無二次污染物、可直接利用太陽能等優勢，但光催化材料普遍存在光生載流子的復合率高和光量子產率低等問題，導致處理過程中有機污染物反應速率慢、礦化率低、難以處理量大且污染物濃度高的污水，制約了光催化技術的進一步發展和實際應用。單一的高級氧化技術通常不能取得理想的處理效果，因此，將不同的氧化工藝耦合，是提高有機廢水綜合礦化效率的有效方法。

其中，將可見光催化與臭氧耦合形成的光催化臭氧化水處理技術，繼承了光催化氧化過程的可持續性和臭氧對一般芳香族和高不飽和有機物的強破壞性等優點，臭氧可以作為電子捕獲劑，降低空穴和電子的復合率，提高光催化的效率；光催化又可增強臭氧對有機物的氧化降解能力，提高臭氧分子的利用效率，也可以促進臭氧分解產生更多的活性氧物種。目前研究的熱點依然聚焦在催化劑的選擇上，金屬氧化物和負載在載體上的金屬氧化物、負載在載體上的貴金屬、活性炭等多孔材料都可以促進了光催化臭氧化體系的作用。催化臭氧可以大大提高難降解污染物的去除率，但存在礦化率低的問題；可見光催化可以解決完全礦化有機物，但是降解效率較低。將二者結合起來不僅可以提高難降解污染物的去除率還可以使其完全礦化。除此之外，光催化劑是此耦合體系中降解污染物的一個關鍵因素。以金屬鹽類為催化劑的均相催化技術更好的推動了臭氧分解產生更高活性氧化電位的^·OH，反應體系氧化能力強，具有反應活性高、速率快、流程簡單等優點，但金屬離子的引入產生二次污染。因此，為避免催化劑因流失而造成的經濟損失和對環境的污染，探究新型有效和綠色高效非均相臭氧催化劑是目前非均相臭氧催化技術的研究熱點。