[發明專利]一種產生單線態氧的高穩定性催化膜的制備方法

有效

• 申請號: 201911149771.6
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110833865B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 占金華;陳聰聰
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B01J31/32
• 分類號: B01J31/32;B01J35/10;C02F1/72;A01P1/00;C02F101/30
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

本發明涉及一種產生單線態氧的高穩定性催化膜的制備方法,該方法包括：將g?C₃N₄納米片溶于乙醇中超聲得g?C₃N₄分散液，向g?C₃N₄分散液中加入Mn(AC)₂·4H₂O溶液，于溫度140?160℃下反應1?5h，制得Mn₃O₄/g?C₃N₄復合材料；將Mn₃O₄/g?C₃N₄復合材料分散在水中，得分散液；將分散液通過抽濾方式抽濾到PTFE膜上，干燥，得Mn₃O₄/g?C₃N₄@PTFE催化膜。本發明的Mn₃O₄/g?C₃N₄@PTFE催化膜是將Mn₃O₄/g?C₃N₄復合材料分散在水中，然后抽濾到PTFE膜上制得，Mn₃O₄/g?C₃N₄復合材料提高了與膜的相容性并提高了膜的穩定性，重復使用兩次后，該催化膜對污染物的降解率仍為81％，穩定性高，并且催化膜上能產生強活性的單線態氧¹O₂，可同時應用于抗菌領域。

技術領域：

本發明涉及一種產生單線態氧的高穩定性催化膜的制備方法,屬于材料制備及環境污染治理與抗菌技術領域。

背景技術：

單線態氧(¹O₂)是一種處于激發態的分子氧，是一種強氧化劑；其與超氧陰離子自由基、羥基自由基以及過氧化氫等活性氧類似，在催化氧化過程中扮演著重要的角色。在去除有機物應用領域中，由于不受環境有機質以及其它陰離子的干擾，得到了廣泛的關注。目前產生¹O₂的方式有很多種，在高級氧化技術中(AOPs)通過活化過單硫酸鹽(PMS)產生¹O₂的技術得到了廣泛的發展。已有研究報道了用碳材料，金屬催化劑，有機物(苯醌)，堿等活化PMS生成¹O_2，并應用于去除有機污染物。

在這些活化材料中，金屬氧化物由于具有較高的催化活性而受到顯著的關注，其中錳的氧化物由于具有高活性，低毒性，高自然豐度和豐富的化學價態，以及適應于較寬的pH范圍，被廣泛用于活化PMS降解有機污染物。然而目前發展的錳基催化劑大多數都是粉體材料，在后處理過程中需要復雜的分離程序，從而限制了其實際應用。

膜分離是從處理后的水中保留和回收催化劑的主要方法之一。目前，有研究人員將異相催化劑固定在膜上，制備一種催化膜，既能實現催化劑的分離和回收，又能避免膜污染。但負載到膜上的催化劑存在顆粒聚集，以及尺寸較大等問題，從而降低了活性位點的利用率。

發明內容：

針對現有技術的不足，本發明提供一種產生單線態氧的高穩定性催化膜的制備方法，本發明制得的催化膜具有較高的活性位點利用率，較高的回收利用率，并且能產生強活性的單線態氧¹O₂，不受無機陰離子的影響，可同時應用于抗菌領域。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種產生單線態氧的高穩定性催化膜的制備方法，包括步驟如下：