[發(fā)明專利]一種CoO-CeO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110515122.4
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN113262792B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃勇潮;劉奎良
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類號: B01J23/83
• 分類號: B01J23/83;B01J37/08;B01J37/10;C02F1/30;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

本發(fā)明提供了一種CoO?CeO₂光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，涉及環(huán)境催化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的制備方法包括如下步驟：將鈷鹽、鈰鹽、聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇加入水中溶解得到前驅(qū)體溶液，將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)干燥、焙燒后即得所述CoO?CeO₂光催化劑。本發(fā)明制備的CoO?CeO₂光催化劑對可見光具有很好的響應(yīng)能力，且催化活性高，因此，在利用其處理含四環(huán)素廢水時(shí)，無需特殊的光源，降低了處理廢水的運(yùn)行成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境催化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種CoO-CeO₂光催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

四環(huán)素類抗生素被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥工業(yè)和畜牧業(yè)，在治療人類和畜禽疾病、促進(jìn)畜禽生長方面發(fā)揮著重要作用。但四環(huán)素在自然界中很穩(wěn)定，在自然環(huán)境中難以降解，具有生態(tài)毒性。因此，探索高效降解四環(huán)素的方法一直受到廣泛的關(guān)注。

目前在降解四環(huán)素的技術(shù)中，光催化技術(shù)具有很強(qiáng)的競爭力。為了降低運(yùn)行成本，光催化劑必須對太陽光具有良好響應(yīng)能力，保證其能在太陽光下完成催化降解四環(huán)素的過程。二氧化鈦是常用的光催化劑，但由于其禁帶寬度較大，只有近紫外部分的太陽光能被利用，導(dǎo)致其對太陽光的響應(yīng)很差。

新的光催化劑，如二氧化鈰的光催化特性已引起關(guān)注，如專利 CN107321355A中，將硝酸鈰與表面活性劑加入水中，混合攪拌，并加入碳酸銨溶液，混合攪拌，產(chǎn)生沉淀，所得的沉淀物經(jīng)洗滌、干燥后，再煅燒，研磨成粉，得到了具有較好性能的納米二氧化鈰光催化劑。專利CN110152711A 將六水合氧化鈰加入到丁胺、甲苯的混合溶液中，所得混合溶液經(jīng)水熱處理后，再將反應(yīng)產(chǎn)物煅燒，得到CeO₂納米晶，對四環(huán)素具有催化降解功能。但這些催化劑光催化降解四環(huán)素的效率太低，性能有待提高，因此，對CeO₂進(jìn)行修飾改性，提高其催化性能是一項(xiàng)很有意義的研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種CoO-CeO₂光催化劑及其制備方法和應(yīng)用，旨在解決目前的催化劑光催化降解四環(huán)素效率低的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提出了一種CoO-CeO₂光催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將鈷鹽、鈰鹽、聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇加入水中溶解得到前驅(qū)體溶液，將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)入反應(yīng)釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)干燥、焙燒后即得所述CoO-CeO₂光催化劑。

采用本發(fā)明技術(shù)方案制備的CoO-CeO₂光催化劑對可見光具有很好的響應(yīng)能力，且催化活性高，因此，在利用其處理含四環(huán)素廢水時(shí)，無需特殊的光源，降低了處理廢水的運(yùn)行成本。

作為本發(fā)明所述CoO-CeO₂光催化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述鈷鹽和所述鈰鹽中，鈷原子與鈰原子的摩爾比為Co∶Ce＝0.5％-5％。

發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，原料中鈷原子與鈰原子采用上述摩爾比例時(shí)，制備的CoO-CeO₂光催化劑對四環(huán)素具有更高的降解率。

作為本發(fā)明所述CoO-CeO₂光催化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述鈷鹽包括硝酸鈷、氯化鈷、硫酸鈷中的至少一種，所述鈰鹽包括硝酸鈰、三氯化鈰、硫酸鈰中的至少一種。

作為本發(fā)明所述CoO-CeO₂光催化劑的制備方法的優(yōu)選實(shí)施方式，所述乙二醇與所述鈰鹽的質(zhì)量比為乙二醇∶鈰鹽＝32-40。

發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，原料中乙醇和鈰鹽采用上述質(zhì)量比時(shí)，制備的 CoO-CeO₂光催化劑對四環(huán)素具有更高的降解率。