[發明專利]一種基于鎢酸鉍光催化劑的海藻酸鈉降解方法

有效

• 申請號: 202110232235.3
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113004434B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 宋爽;鄧安福;齊藝惠;郝洪順;付穎寰;何雪晴;黃珊珊;張晨;溫成榮;艾春青;祁立波
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: C08B37/04
• 分類號: C08B37/04;B01J23/31;B01J35/00;C01G41/00
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 劉琦

本發明提供一種鎢酸鉍光催化劑，分子式為Bi₂WO₆，顆粒直徑1?100nm，呈棉絮狀；用所述鎢酸鉍光催化劑降解海藻酸鈉的方法，包括以下步驟：S1、配制0.01?2g/L的海藻酸鈉溶液，并其充分溶脹；S2、按照100ml海藻酸鈉溶液：0.01?1g鎢酸鉍的比例，加入鎢酸鉍作為光反應催化劑，攪拌使催化劑在溶液中均勻分布；S3、邊光照邊攪拌；S4、離心得到上清液為降解后的海藻酸鈉溶液。本發明方法，綠色環保無污染，操作簡便，反應條件易得，無需特殊設備要求，生產成本低；本發明制備的鎢酸鉍具有光響應范圍拓寬至可見近紅外光區，可見光催化性能好等優點，且棉絮狀的納米級鎢酸鉍比表面積大，更有利于催化降解。

技術領域

本發明涉及多糖降解技術領域，更具體地說，涉及一種以鎢酸鉍作為光催化劑，利用光降解獲得低分子量海藻酸鈉的方法。

背景技術

海藻酸鈉是褐藻膠的常見形式，其主要是由α－L甘露糖醛酸(M)和β－D古羅糖醛酸(G)通過α-1,4糖苷鍵聚合而成的線性多糖。我國是世界上最大的海藻酸鈉生產國家，生產量超過總產量的70％。海藻酸鈉具有良好的穩定性和安全性，在食品工業和醫藥領域得到了廣泛應用。但由于海藻酸鈉是一種高聚合度的多糖類物質，具有凝膠性強、黏度大、水溶性差、不易被吸收等特點，限制了海藻酸鈉在生物醫藥等領域的應用。

低分子量海藻酸鈉具有水溶性強、易吸收等特點，而且實驗和臨床已經發現低分子量的海藻酸鈉具有抗氧化、抗凍保水、抗腫瘤、抑菌、調節血壓、降血脂、降血糖、保護神經等生物活性，在功能食品、藥物研制、綠色農業、化妝品制作等領域具有廣闊的開發應用前景。

目前制備低分子量海藻酸鈉的方法主要包括化學降解，生物降解，物理降解。其中酸降解是一種簡單常見的降解海藻酸鈉的化學方法，但反應劇烈，易導致設備腐蝕，且會產生較多廢液；生物降解主要是酶催化降解，酶解法反應條件溫和，專一性強，但是成本高；物理降解主要是超聲波降解、微波降解和輻射降解，但其設備成本較高。

光催化降解是指利用輻射、光催化劑在反應溶液體系中產生的自由基對目標有機物進行降解。這種降解方法清潔，利用太陽能，對環境無污染，操作簡單，生產成本低。最常用的光催化劑是二氧化鈦，但是二氧化鈦只能在波長小于380nm的紫外線激發下產生電子空穴對，再轉化為自由基起降解作用。為了提高降解效率，從利用--太陽能的角度出發，應擴大光催化劑的光響應范圍；而鎢酸鉍能夠吸收450nm以下的太陽光，而且具備高穩定性、納米結構、高催化性能等優點。因此，發明一種以鎢酸鉍作為光催化劑，利用太陽光降解獲得低分子量海藻酸鈉的方法尤為重要。

發明內容

本發明提供了一種以鎢酸鉍作為光催化劑，利用太陽光降解獲得低分子量海藻酸鈉的方法，以解決現有的降解方法成本昂貴，設備要求高，降解率低，污染環境等問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種鎢酸鉍光催化劑，分子式為Bi₂WO₆，顆粒直徑1-100nm，呈棉絮狀。

一種所述鎢酸鉍光催化劑的海藻酸鈉降解方法，包括以下步驟：

S1、配制0.01-2g/L的海藻酸鈉溶液，將配制好的海藻酸鈉水溶液放置12-24h使其充分溶脹；

S2、按照每100ml海藻酸鈉溶液：0.01-1g鎢酸鉍的比例，加入鎢酸鉍作為光反應催化劑，攪拌使催化劑在溶液中均勻分布；

S3、邊光照邊攪拌2-10h；

S4、停止攪拌，于4000-10000rpm轉速下離心，得到上清液為降解后的海藻酸鈉溶液。

優選的，步驟S3中所述光照光源包括300-700w氙燈，與所述海藻酸鈉溶液距離為1-10cm。

一種所述鎢酸鉍光催化劑的制備方法，包括以下步驟：