[發(fā)明專利]一種光催化納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011145854.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112371174B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊群;崔進(jìn);張育方;梁琦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海伊純實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B01J31/06
• 分類號(hào): B01J31/06;B01J31/38;B01J35/06;C02F1/32;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 西安弼秦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 61252
• 代理人: 朱水平

本發(fā)明公開(kāi)了一種光催化納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。光催化納米復(fù)合材料的制備方法包括如下步驟：在助表面活性劑和表面活性劑的混合溶液中依次添加還原氧化石墨烯、細(xì)菌纖維素和納米氧化鈦前體，混合，調(diào)節(jié)體系的pH值至7～9，進(jìn)行反應(yīng)，即得光催化納米復(fù)合材料BC?TiO₂?RGO。本發(fā)明制得的高效光催化納米復(fù)合材料具有優(yōu)良的光催化性能和光催化穩(wěn)定性能，對(duì)印染廢水具有理想的光催化降解性，降解效率高，重復(fù)利用度和回收率均較高，采用本發(fā)明高效光催化納米復(fù)合材料處理印染廢水時(shí)，效果理想，且不影響印染廢水的回用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光催化納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著輕紡工業(yè)的快速發(fā)展，紡織領(lǐng)域有大量的染料廢水產(chǎn)生，印染過(guò)程的降污已成為刻不容緩、亟待解決的問(wèn)題。而隨著自來(lái)水費(fèi)、排污費(fèi)的不斷上漲，印染企業(yè)越來(lái)越重視清潔生產(chǎn)，其中，印染廢水的回用引起了廣泛關(guān)注。

光催化降解是基于光催化劑在紫外線下具有的氧化還原能力來(lái)凈化污染物，是處理印染廢水中既高效，又節(jié)能的環(huán)保型技術(shù)。二氧化鈦(TiO₂)作為一種非均相光催化氧化劑，具有能破壞大多數(shù)有機(jī)污染物而不形成中間產(chǎn)物，反應(yīng)條件溫和，處理深度高等優(yōu)點(diǎn)，在紡織印染廢水的處理及廢水回用領(lǐng)域具有重大意義和應(yīng)用價(jià)值。然而單純的TiO₂粉懸浮體系，易于團(tuán)聚，且分離回收困難，制約了其應(yīng)用。

現(xiàn)有技術(shù)中克服上述缺陷的方法主要是對(duì)TiO₂進(jìn)行改性或與載體進(jìn)行復(fù)合使用，從而保證其高效回收利用。例如，天然纖維素作為催化劑載體的研究不斷升溫，然而，由于天然纖維素含有一定的木質(zhì)素、半纖維素等雜質(zhì)，特別是天然纖維素的纖維直徑較粗，影響了天然纖維素負(fù)載催化劑的性能。

因此，本領(lǐng)域亟需尋找一種催化劑和載體能有效結(jié)合，提高催化劑回收率，防止催化劑聚合，且不影響催化劑性能的用于降解廢液中有機(jī)物質(zhì)的催化復(fù)合材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)中用于凈化污染物的光催化劑TiO₂粉體易于團(tuán)聚，且分離回收困難，與天然纖維素等載體形成復(fù)合催化劑時(shí)，催化性能不佳等缺陷，而提供一種光催化納米復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明制得的高效光催化納米復(fù)合材料具有優(yōu)良的光催化性能和光催化穩(wěn)定性能，對(duì)印染廢水具有理想的光催化降解性，降解效率高，重復(fù)利用度和回收率均較高，采用本發(fā)明高效光催化納米復(fù)合材料處理印染廢水時(shí)，效果理想，且不影響印染廢水的回用。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題：

本發(fā)明提供一種光催化納米復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟：在助表面活性劑和表面活性劑的混合溶液中依次添加還原氧化石墨烯、細(xì)菌纖維素和納米氧化鈦前體，混合，調(diào)節(jié)體系的pH值至7～9，進(jìn)行反應(yīng)，即得光催化納米復(fù)合材料BC-TiO₂-RGO。

本發(fā)明中，所述助表面活性劑和表面活性劑的混合溶液中的溶劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的溶劑，較佳地為水和烷烴，更佳地為水和乙烷。

本發(fā)明中，所述助表面活性劑和表面活性劑的混合溶液的制備方法可為本領(lǐng)域常規(guī)，所述助表面活性劑、所述表面活性劑和所述溶劑混合，即可。

其中，所述表面活性劑的質(zhì)量占所述表面活性劑和所述水的總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)可為本領(lǐng)域常規(guī)，較佳地為10％～40％，更佳地為25％～40％。

其中，所述烷烴與所述助表面活性劑的體積比可為本領(lǐng)域常規(guī)，較佳地為(2～5)：1，更佳地為(2.5～5)：1。

本發(fā)明中，所述助表面活性劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的助表面活性劑，較佳地為乙醇和/或正丁醇，更佳地為乙醇。

本發(fā)明中，所述表面活性劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的表面活性劑，較佳地為PEG-500和/或PEG-1000，更佳地為PEG-1000。