[發明專利]一種壓電催化材料的制備方法、產品及其應用

在審

• 申請號: 202210093797.9
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114392756A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 王金龍
• 申請（專利權）人: 華中師范大學
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J35/02;C01G39/06;B01J20/02;B01J20/30;C22B7/00;C22B15/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 程小芳

本發明公開了一種壓電催化材料的制備方法、產品及其應用，屬于金屬回收技術領域，所述方法包括以下步驟：將鉬源和硫源溶于氯化(1?丁基?3?甲基咪唑)中，加入鹽酸，將所得混合溶液加熱即得所述壓電催化材料；本發明制備得到的壓電催化材料MoS₂，具有良好的吸附性和優異的壓電催化效果，在超聲作用下可將重金屬單質轉化成離子，之后加熱蒸發得到單質，使溶出—吸附—脫附—回收這一復雜過程在同一催化材料中得以實現；本發明采用簡單的水熱合成法制備壓電催化材料，且采用其回收重金屬時不引入其它藥物、強酸及有毒氟化物等，對環境友好無污染。

技術領域

本發明屬于金屬回收技術領域，具體涉及一種壓電催化材料的制備方法、產品及其應用。

背景技術

隨著社會的逐步發展和人們生活水平的快速提高，大量的工業、農業和生活廢棄物日益增多，電子廢棄物的廢棄現象亦日趨嚴重。電子廢棄物不僅占據大量物理空間，而且在處理過程中產生的廢煙、廢氣會嚴重影響人類身體健康。因此，電子廢棄物的處理處置逐漸為人們所關注。目前，電子廢棄物的處理方法一般有如下4種：化學處理、火法處理、機械處理和微生物處理。其中，化學處理的過程中要使用強酸和劇毒的氟化物等，易產生大量的廢液并排放有毒氣體，對環境產生的危害較大；火法處理由于使用了焚燒、熔煉、燒結和熔融等手段，也會造成環境污染并抑制可持續發展的過程；機械處理法中電子廢棄物的拆卸通常是手工操作，以回收其中有用的電子元器件，但其中電子元器件數量多，而且結合方式復雜，使得手工處理效率非常低；微生物技術提取金、銀等貴金屬具有工藝簡單、費用低、操作簡單的優點，但提取時間較長。因此，發明一種提取周期短，成本低，便于實際應用的催化材料，對于回收有用金屬具有重要的實用價值。

發明內容

為克服現有技術的上述問題，本發明提供了一種壓電催化材料的制備方法、產品及其應用，以簡單的水熱法合成MoS₂壓電催化材料，采用其可方便地實現對廢棄芯片中的重金屬的回收，且脫附簡單，對重金屬的回收率高。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

本發明提供了一種壓電催化材料的制備方法，包括以下步驟：將鉬源和硫源溶于氯化(1-丁基-3-甲基咪唑)中，加入鹽酸，將所得混合溶液加熱即得所述壓電催化材料。

優選的，所述鉬源為鉬酸鈉和/或鉬酸銨，所述硫源為硫脲、硫代乙酰胺或L-半胱氨酸中的一種或多種。

優選的，所述鹽酸的濃度為0.15～0.25mol/L；所述鹽酸采用滴加的方式加入，加入后攪拌至溶液澄清透明。

優選的，所述加熱溫度為80～280℃，時間為0.5～24h。

優選的，所述加熱后還包括對所得固體進行洗滌，并在25～100℃下干燥的操作。

本發明還提供了一種根據上述制備方法制備得到的壓電催化材料。

本發明還提供了上述壓電催化材料在重金屬回收中的應用。

優選的，所述重金屬為銅。

優選的，對重金屬銅的回收包括以下步驟：將所述壓電催化材料置于水中，之后加入含金屬銅的芯片并超聲，然后靜置并過濾，對所得濾液進行加熱干燥得到金屬銅。

優選的，所述超聲功率為0～500W，所述加熱溫度為70～90℃。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明制備得到的壓電催化材料MoS₂，呈花瓣狀，具有良好的吸附性和優異的壓電催化效果，在超聲作用下可將重金屬單質轉化成離子，之后加熱蒸發形成單質，使溶出—吸附—脫附—回收這一復雜過程在同一催化材料中得以實現。