[發明專利]Cu3

有效

• 申請號: 202110794116.7
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113651375B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 范曉蕓;廖肖敏
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: B01J21/02
• 分類號: B01J21/02;C02F1/00;C02F101/30
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 崔紅麗

本發明公開一種Cu₃B₂O₆在壓電催化降解或抑制污染物方面的應用，屬于污染治理領域。所述污染物包括羅丹明污染物和微生物。研究表明Cu₃B₂O₆對羅丹明B的降解率以及對大腸桿菌的抑制率可接近100％。且采用Cu₃B₂O₆進行壓電催化降解污染物的方法操作簡單，制備Cu₃B₂O₆材料的成本低，能耗低。Cu₃B₂O₆在反應體系中具有良好的穩定性，在外部機械力攪拌的作用下，可以高效地降解染料并且能夠達到理想的殺菌效果，為高效降解環境水體中的污染物提供了一種新的方案，可用于環境水體中污染物的有效治理，在環境污染和治理領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于污染治理領域，具體地，涉及一種Cu₃B₂O₆在壓電催化降解或抑制污染物方面的應用。

背景技術

隨著社會工業化的快速發展，我國在追求經濟高速發展的同時，也造成了環境污染問題的日益多元化，為環境的治理帶來了極大的挑戰。其中工業廢水的排放使得水體污染現象日益嚴重，例如：紡織印染工業制造過程中，會產生大量的色度高且組成成分復雜的染料廢水。除了有機污染物，水體中的微生物如埃希氏大腸桿菌(Escherichia coli)、沙門氏菌(Salmonella)、金色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)等也會引發生態污染，甚至威脅到人類的健康。通過傳統的物理吸附，過濾，高級氧化等廢水處理的方法不僅反應成本高，工藝復雜且處理效果不理想，還可能會造成二次污染，這些因素使得傳統的處理工藝在實際應用中受到限制。因此，隨著隨著水體污染的現象越來越嚴重，研發能夠同時且降解水體有機污染物及抑制微生物的方法是十分重要的。

壓電催化劑可以介導機械能與化學能之間的轉化，其可以借助自然界中較少的能量，如風，水流等來產生壓電勢。壓電催化具有低污染，低能耗，低成本以及高穩定性等優勢，為降解污染物以及抑制有害微生物提供了新的解決方案。近年來，人們在壓電催化材料上(如BaTiO₃，ZnO，SnS₂)投入了大量的研究和實踐應用，如專利CN112811900A提供了一種p-n-BaTiO₃/NiO異質結壓電陶瓷壓電催化劑的制備方法，但該方法存在合成過程復雜，在機械力的作用下穩定性低，所需要的能耗高等弊端，影響了壓電催化的性能，阻礙了壓電催化的工業應用的發展。因此，開發一種能高效催化降解或抑制污染物的壓電催化材料和方法具有很大的必要性。

發明內容

為了克服現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種Cu₃B₂O₆在壓電催化降解或抑制污染物方面的應用。所述污染物包括羅丹明污染物和微生物，本發明研究表明Cu₃B₂O₆對羅丹明B的降解率以及對大腸桿菌的抑制率可接近100％。且采用Cu₃B₂O₆進行壓電催化降解污染物的方法操作簡單，制備 Cu₃B₂O₆材料的成本低，能耗低，且Cu₃B₂O₆在反應體系中具有良好的穩定性(即在完成一輪染料或者細菌降解實驗后，回收Cu₃B₂O₆進行下一輪降解實驗，對羅丹明B的降解效率或者大腸桿菌的抑制效率，依然能維持在99％以上；重復實驗一共做了五次)，在外部機械力攪拌的作用下，可以高效地降解染料并且能夠達到理想的殺菌效果，為高效降解環境水體中的污染物提供了一種新的方案，可用于環境水體中污染物的有效治理，對解決環境污染問題以及保護生態環境具有理想的發展前景。