[發明專利]一種復合催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010412228.7
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111468176B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 石錫峰;遲文文;李小飛;張朋飛;唐波
• 申請（專利權）人: 山東師范大學
• 主分類號: B01J29/48
• 分類號: B01J29/48;C02F1/30;C02F101/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 孫維傲

本發明提供一種復合催化劑及其制備方法和應用，所述復合催化劑其以鈦硅分子篩和鉍鹽為原料，其結構包括鈦硅分子篩及附著于其上的納米三氧化二鉍，其中，Bi元素的負載量為1?20wt％。該催化劑具有較好的光催化活性和良好的穩定性，能夠降解水中的抗生素，尤其是降解紅霉素，其對紅霉素的降解效率在1h時可達98％以上。

技術領域

本發明涉及光催化領域，具體涉及一種復合催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

公開該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不必然被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已經成為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

抗生素作為一種預防、治療傳染性疾病的有效藥物已經廣泛應用于人類和牲畜疾病的治療，抗生素幾乎無處不在，在陸地到水生各種生態系統中都可以發現，甚至在地表水和直接飲用水中也可以發現。然而過度使用抗生素會增加對生態環境的風險，引起水體、土壤的污染，抗生素通過誘導細菌耐藥性的增值導致其不再有效控制傳染病，此外即使以痕量水平存在，也會威脅人類健康和生態環境，因此處理低濃度抗生素廢水成為迫切解決的問題。

然而發明人發現目前針對抗生素類物質國內外的處理手段有：生物處理技術、物理處理技術、化學處理技術，但存在高成本、去除能力有限、苛刻的反應條件、選擇性差、二次污染等問題。近幾年光催化手段被認為是處理有機污染物的有效手段，有望成為傳統工藝的補充。具有室溫深度氧化、二次污染小、運行成本低、對污染物分解較徹底、環境友好性等優點，但現有的光催化劑制備工藝復雜，能耗大，將其用于處理有機污染物時光催化效率依然有限。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種復合催化劑及其制備方法和應用。本發明的復合催化劑具有優異的光催化活性，且制備方法簡單，成本低，且可以高效快速降解低濃度抗生素廢水。

具體地，本發明的技術方案如下所述：

在本發明的第一方面，提供了一種復合催化劑，命名為Bi-TS-1，其以鈦硅分子篩(TS-1)和鉍鹽為原料復合而成，其結構中包括鈦硅分子篩及附著于其上的納米三氧化二鉍，其中，Bi元素的負載量為2-18wt％。

所述鉍鹽為硝酸鉍(Bi(NO₃)₃·5H₂O)。

在本發明的實施方式中，所述Bi元素的負載量為2.5-10wt％，進一步為2.5-7wt％，更優選為5-7wt％，尤其在Bi元素的負載量為5wt％，本發明所述復合催化劑具有更好的光催化活性，能夠用于降解抗生素，尤其是紅霉素，其對紅霉素的降解效率在1h時可達98％以上。

在本發明的第二方面，提供了一種制備上述第一方面中所述的的復合催化劑Bi-TS-1的方法，其包括：將鈦硅分子篩分散在乙醇水溶液中，然后加入鉍鹽混合，紫外光照射反應后分離得到催化劑。

以及，所述方法還包括對分離出的催化劑洗滌、干燥的步驟，其中，所述干燥溫度為50-60℃。

在本發明的實施方式中，所述紫外光光源為汞燈，其功率為480-520W。

在本發明的實施方式中，所述乙醇水溶液中，所述乙醇和去離子水的混合溶液中乙醇和去離子水的比例范圍為4:1～1:1。