[發明專利]一種應用于污水處理的SnO2

有效

• 申請號: 202110064258.8
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112871185B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 尹若谷;余麗;張愛娟
• 申請（專利權）人: 武漢梓強生態科技有限公司
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J27/135;B01J31/06;B01J31/34;B01J35/00;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 深圳峰誠志合知識產權代理有限公司 44525
• 代理人: 李明香

本發明涉及水處理技術領域，且公開了一種應用于污水處理的SnO₂?MoS₂修飾石墨烯氣凝膠，以石墨烯、二乙烯三胺、N,N?亞甲基雙丙烯酰胺、氯化亞錫、氟化鈉、硫代乙酰胺、鉬酸鈉為原料，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯負載MoS₂空心球修飾F摻雜SnO₂納米花，超支化聚酰胺胺功能化石墨烯具有超高的比表面積、豐富的氨基基團和氫鍵以及大量的空腔結構，有利于吸附更多的甲基橙等有機染料，F摻雜促進SnO₂吸收帶邊紅移，拓寬光吸收范圍，MoS₂與SnO₂形成異質結，促進光生電子?空穴的分離，光生電子與氧氣反應生成超氧負離子，空穴與水反應生成羥基自由基，具有強氧化性的超氧負離子、羥基自由基可以將甲基橙等有機染料氧化為小分子物質。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，具體為一種應用于污水處理的SnO₂-MoS₂修飾石墨烯氣凝膠及其制法。

背景技術

截止目前，全世界的染料種類已經超過10萬種，產量每年都超過700萬噸，而且仍然在不斷地增長，在生產的染料的過程中，往往都會伴隨著部分染料的流出，同時在印染的過程中，也會發生染料的流失以及印染廢水的排放，造成了嚴重的環境污染，尤其是如甲基橙等化學結構穩定、抗氧化性強、有毒難降解的酸性偶氮類染料，如果不加以處理直接排放，會嚴重破壞生態系統，進而危害人類的身體健康，目前，主要的處理方法有吸附法、化學處理法、生物處理法、物理處理法、光催化降解等，其中光催化降解法的能源是太陽光，是一種清潔能源，不會造成二次污染等問題，且光催化降解法具有較高的效率、較低的成本等優點，且光催化降解法可以將甲基橙等有機染料分解為水、二氧化碳等對環境無害的小分子物質，因此在水處理領域廣泛應用。

光催化降解法的效率主要取決于光催化劑的選擇，目前半導體光催化材料ZnO、TiO₂、WO₃、SnO₂等都具有優異的光催化性能，在光催化產氫、降解領域廣泛應用，其中n型半導體SnO₂具有較寬的禁帶寬度、較低的毒性、較好的化學穩定性、較低的成本、優異的光催化活性等優點，在氣敏、鋰離子電池、光催化等領域廣泛應用，但是其光生電子-空穴易復合、太陽光利用率較低，極大地制約其應用范圍，需要對其進行改性處理，元素摻雜可以改善SnO₂的綜合性能，而p型半導體MoS₂具有較窄的禁帶寬度、較好的導電性、優良的電化學和光學性能，在鋰離子電池、光催化等領域廣泛應用，與SnO₂復配，顯著改善了SnO₂的綜合性能，但是光催化降解對于染料分子的吸附速率較低，需要對其進行進一步改性，石墨烯具有較大的比表面積、較好的導電性等優點，在鋰離子電池、光催化、吸附等領域廣泛應用，且可以通過化學改性，進一步提高石墨烯的對甲基橙等有機染料的吸附性能。

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種應用于污水處理的SnO₂-MoS₂修飾石墨烯氣凝膠及其制法，解決了SnO₂光催化劑光生電子-空穴易復合、太陽光利用率較低、吸附性能較差的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種應用于污水處理的?SnO₂-MoS₂修飾石墨烯氣凝膠，所述應用于污水處理的SnO₂-MoS₂修飾石墨烯氣凝膠制備方法如下：

(1)用二乙烯三胺對石墨烯進行氨基化改性，得到氨基化石墨烯；

(2)向三口瓶中加入甲醇溶劑、二乙烯三胺、N,N-亞甲基雙丙烯酰胺、氨基化石墨烯，超聲分散均勻，進行反應，旋蒸除去溶劑，用丙酮洗滌干凈并干燥，得到超支化聚酰胺胺功能化石墨烯；