[發(fā)明專利]光催化還原Cr6+

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010610574.6
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111686768B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 桑東雪;鄒學軍;董玉瑛
• 申請（專利權）人: 大連民族大學
• 主分類號: B01J27/06
• 分類號: B01J27/06;B01J31/22;B01J23/50;B01J37/10;B01J37/34;B01J37/16;C02F1/30;C02F1/70;C02F101/22
• 代理公司: 大連大工智訊專利代理事務所(特殊普通合伙) 21244
• 代理人: 崔雪;梁左秋

本發(fā)明提供了BiOBr復合催化劑，將表面修飾有Ag⁰的MIL?125復合于BiOBr載體，得到BiOBr復合催化劑；所述BiOBr復合催化劑的微觀形貌為曲面納米片；納米片的直徑為600～1200nm；納米片具有3～5層，每層具有若干缺陷孔，每層由若干納米顆粒構成，納米顆粒的粒徑為10～30nm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點：MIL?125/Ag/BiOBr復合納米材料的比表面積大，吸附能力強；MIL?125/Ag/BiOBr復合納米材料與其他修飾方法修飾的BiOBr相比，具有更好的可見光吸收性能，對光催化還原Cr⁶⁺有很大的穩(wěn)定性；MIL?125/Ag/BiOBr復合納米材料的制備方法比較簡單，易于操作，適于工業(yè)生產。

技術領域

本發(fā)明涉及光催化還原Cr⁶⁺的MIL-125/Ag/BiOBr復合催化劑，屬于環(huán)境化工光催化水處理技術領域，特別涉及可見光處理Cr⁶⁺廢水。

背景技術

世界各國由于重金屬污染導致的疾病和死亡事件屢見不鮮。如日本的痛痛病和水俁病事件，我國的鎘大米事件，陜西174兒童鉛中毒事件等。據(jù)林麗欽的突變率毒性評價研究結果，重金屬的毒性以及致死效果僅次于殺蟲劑等物質。因此，面對重金屬等有毒有害性較強的污染物，相應的去除方法研究日益成為熱點。光催化技術是一種環(huán)保的、高效的、無二次污染的高級氧化技術，在能源開發(fā)和環(huán)境污染治理領域都顯示出廣闊的應用前景，吸引了國內外學者廣泛關注及研究。

目前使用較多的光催化劑為TiO₂，然而TiO₂是一種寬禁帶半導體,只能吸收紫外光，且電子與空穴易結合，制約了其在工業(yè)上大規(guī)模應用。近年來，研究人員為提高光催化性能，致力于研發(fā)新型高效、可見光響應型光催化劑材料，包括金屬氫氧化物、多元金屬氧化物、層狀化合物、構筑型氧化物等，其中層狀化合物鹵氧化鉍(BiOX,X＝F、Cl、Br、I)具有獨特的層狀結構可顯著降低其電子與空穴復合率。

溴氧化鉍(BiOBr)是鹵氧化鉍系列中一種重要的光催化劑，由于它在可見光區(qū)的吸收較好，光照下性質相對穩(wěn)定，有合適的禁帶寬度，光催化性能優(yōu)異，在可見光條件下降解污染物的能力相對較強，因此逐漸成為光催化領域的研究熱點。但單獨使用，催化效果以及穩(wěn)定性不理想。為了進一步提高BiOBr光催化活性以及穩(wěn)定性，可采用金屬摻雜、非金屬摻雜和半導體摻雜等方法對其進行修飾。例如Shuai?Fu,Wei?Yuan,Xianming?Liu，et?al.Anovel?0D/2D?WS₂/BiOBr?heterostructure?with?rich?oxygen?vacancies?for?enhancedbroad-spectrum?photocatalytic?performance.Journal?of?Colloid?and?InterfaceScience?569(2020)150–163)，報道了一種WS₂/BiOBr催化劑，但該催化劑穩(wěn)定性較弱，使用幾次后，光催化劑易失活。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有可見光響應的、對Cr⁶⁺具有高效還原能力、制備簡單、穩(wěn)定性好、不易腐蝕的MIL-125/Ag/BiOBr復合納米催化劑的制備工藝。

為了實現(xiàn)此目的，本發(fā)明提供：

一種BiOBr復合催化劑，將表面修飾有Ag⁰的MIL-125復合于BiOBr載體，得到BiOBr復合催化劑；所述BiOBr復合催化劑的微觀形貌為曲面納米片；納米片的直徑為600～1200nm；納米片具有3～5層，每層具有若干缺陷孔，每層由若干納米顆粒構成，納米顆粒的粒徑為10～30nm。

優(yōu)選地，先采用水熱法分別制備BiOBr和MIL-125；再采用光還原法將Ag⁰修飾于MIL-125表面上，得到MIL-125/Ag復合物；最后將MIL-125/Ag復合物負載于BiOBr，得到BiOBr復合催化劑。