[發明專利]一種玻璃纖維布負載W/BiVO4

在審

• 申請號: 202010726334.2
• 申請日: 2020-07-25
• 公開（公告）號: CN111744549A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 楊本宏;費乾峰;王臣
• 申請（專利權）人: 合肥學院
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J23/30;B01J23/22;C07F7/18;C09C1/30;C09C3/12;C02F1/30
• 代理公司: 合肥輝達知識產權代理事務所(普通合伙) 34165
• 代理人: 汪守勇

一種玻璃纖維布負載W/BiVO₄光催化劑的制備方法及應用，屬于光催化劑制備及應用技術領域。首先，玻璃纖維布預處理去除表面涂層，使其表面粗糙化，有利于表面負載光催化劑；然后利用硅烷偶聯劑對玻璃纖維布進行表面改性，最后，在玻璃纖維布表面負載W/BiVO₄光催化劑。通過玻璃纖維布負載使光催化劑均勻分散，不堆積，提高光接收面積，從而提高單位質量光催化劑的光催化效率。玻纖本身具有良好的透光性能，其與光催化劑結合后，不會因遮擋光照而降低光催化性能。同時，玻璃纖維布可以對光催化劑進行固定化，不至于隨著被處理液流失，有利于光催化劑的回收、循環使用。

技術領域

本發明屬于光催化劑制備及應用技術領域，特別是涉及一種玻璃纖維布負載W/BiVO₄光催化劑的制備方法及應用。

背景技術

工業經濟的迅猛發展帶來嚴重的環境污染問題，已嚴重制約經濟社會的可持續發展，危害人類健康。印染工業大量排放的廢水具有高色度、高COD、高化學穩定性等特點，傳統的微生物降解工藝很難滿足提標后的穩定達標排放。

光催化氧化法是一項新穎的高級氧化技術，能將有機廢水中的有害物質徹底分解為H₂O、CO₂等無害物質，消除了二次污染。而基于半導體光催化技術具有條件溫和、能耗低、反應速度快、無選擇性以及催化降解完全等特點，有望解決有機污染物的高效降解問題，并且在環境與能源等領域擁有廣闊的應用前景。

然而，作為液-固相催化，要求固體催化劑的顆粒盡量小、比表面積盡量大。隨之帶來的問題是，納米級固體光催化劑極易團聚，且在實際應用時很難回收再用，造成效率下降、成本上升，很難應用于大規模有機廢水處理，嚴重制約了光催化技術的實際應用。

將納米光催化劑固定于載體表面制備成為負載型光催化劑，不僅能防止納米顆粒的團聚、減小光催化劑的用量，還有利于光催化劑的循環利用。常用的光催化劑載體有氧化鋁、硅膠、活性炭及某些天然產物如沸石、硅藻土等，它們的共同缺點是光的透明性差，當光催化劑與載體結合后，載體會遮擋部分光照，嚴重降低光催化劑降解效率。

發明內容

本發明的目的是提出一種玻璃纖維布負載W/BiVO₄光催化劑的制備方法及應用，以克服現有技術上的缺陷，為有機染料的光催化降解提供一條可行的方法。

為實現該目的，本發明采用了以下技術方案：一種玻璃纖維布負載W/BiVO₄光催化劑的制備方法，首先，玻璃纖維布預處理去除表面涂層，使其表面粗糙化，有利于表面負載光催化劑；然后利用硅烷偶聯劑對玻璃纖維布進行表面改性，最后，在玻璃纖維布表面負載W/BiVO₄光催化劑。

作為本發明的優選技術方案：

玻璃纖維布負載W/BiVO4光催化劑制備方法中，玻璃纖維布的預處理步驟如下：

(1)清洗

配制1-10％家用洗潔精水溶液，加熱至70-90℃，將玻璃纖維布浸入其中，浸泡1-5h后取出，用去離子水沖洗干凈，烘干；

(2)煅燒

將上述烘干后的玻璃纖維布置于馬弗爐中，按3-8℃/min，從室溫升至330-380℃，保溫1-5h，自然冷卻，取出，備用；

(3)表面腐蝕

將煅燒后的玻璃纖維布浸泡于濃度1-5％的HF溶液中，浸泡時間為10～30min，取出后用去離子水沖洗干凈后，烘干，備用。

玻璃纖維布負載W/BiVO4光催化劑制備方法中，玻璃纖維布的硅烷偶聯劑表面改性步驟如下：

(1)硅烷偶聯劑混合溶液配置