[發(fā)明專利]負載于GO的WO3

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210529473.5
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN115025822A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李虎;邵湘江;張琳
• 申請（專利權(quán)）人: 湖州特卓科技有限公司
• 主分類號: B01J31/34
• 分類號: B01J31/34;C02F1/30;C02F101/30
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本發(fā)明公開了一種負載于GO的WO₃@ZIF?67可見光催化復(fù)合材料及其制備和應(yīng)用。負載于GO的WO₃@ZIF?67可見光催化復(fù)合材料，其以WO₃@ZIF?67復(fù)合粉體均勻分散于氧化石墨烯GO薄膜表面并與薄膜牢固結(jié)合而得到；其中，在WO₃@ZIF?67復(fù)合粉體中，WO₃粉體被ZIF?67晶體均勻包裹。本發(fā)明將WO₃可見光催化劑與金屬有機框架材料(MOF)材料ZIF?67相結(jié)合并負載于石墨烯薄膜表面，應(yīng)用于光催化殺滅細菌和有機污染物去除，表現(xiàn)出優(yōu)異的殺滅細菌和礦化污染物的性能。其中，氧化鎢(WO₃)具有光催化活性高、穩(wěn)定性高、安全無毒等優(yōu)點，但是存在對太陽光的利用率低，量子效率低等問題；本發(fā)明通過將WO₃與ZIF?67光催化材料復(fù)合，可以拓展可見光響應(yīng)范圍并有效分離光生載流子。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光催化材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及利用自組裝以及水熱法制備負載于GO的WO₃@ZIF-67可見光催化復(fù)合材料及其制備與應(yīng)用。

背景技術(shù)

隨著全球工業(yè)的高速發(fā)展，環(huán)境問題已日益凸顯。光催化技術(shù)因可利用太陽光顯著提高光催化效果以高效解決環(huán)境污染問題而備受青睞。同時，光催化技術(shù)具有能耗低、反應(yīng)條件溫和、適用范圍廣和可減少二次污染等突出優(yōu)點，但是目前仍存在難以有效捕獲細菌并繼續(xù)礦化等不足缺點。因此，研制高效穩(wěn)定的光催化材料具有重要意義。

金屬有機框架材料(MOFs)是有金屬離子或離子簇和有機配體通過配位作用構(gòu)筑的多孔骨架材料。由于MOFs自身的比表面積及孔隙率高，孔徑及孔表面性質(zhì)靈活可調(diào)，其在能源存儲、吸附分離、催化等領(lǐng)域都具有潛在的應(yīng)用價值。由于MOFs具有優(yōu)良的吸附性并有一定的光響應(yīng)，有利于光催化反應(yīng)，但是目前這一方面的研究尚顯不足。與此同時，石墨烯作為新型碳材料，具有碳原子sp2雜化的單層蜂窩狀晶體結(jié)構(gòu)。因其高導(dǎo)電性、化學(xué)穩(wěn)定性及大表面積已經(jīng)在多個領(lǐng)域引起研究者的關(guān)注。石墨烯作為良好的電子接收體可與半導(dǎo)體光催化劑復(fù)合以進一步提高量子效率和光催化活性。但是目前的將光催化劑與石墨烯復(fù)合的粉體材料由于存在難以分離回收、無法再次利用等問題限制了其實際應(yīng)用領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種負載于GO的WO₃@ZIF-67可見光催化復(fù)合材料及其制備和應(yīng)用。本發(fā)明將WO₃可見光催化劑與金屬有機框架材料(MOF)材料ZIF-67相結(jié)合并負載于石墨烯薄膜表面，應(yīng)用于光催化殺滅細菌和有機污染物去除，表現(xiàn)出優(yōu)異的殺滅細菌和礦化污染物的性能。其中，氧化鎢(WO₃)具有光催化活性高、穩(wěn)定性高、安全無毒等優(yōu)點，但是存在對太陽光的利用率低，量子效率低等問題；本發(fā)明通過將WO₃與ZIF-67光催化材料復(fù)合，可以拓展可見光響應(yīng)范圍并有效分離光生載流子。

為實現(xiàn)上述目的提供一種負載于GO的WO₃@ZIF-67可見光催化復(fù)合材料，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種負載于GO的WO₃@ZIF-67可見光催化復(fù)合材料，其特征在于，該復(fù)合材料以WO₃@ZIF-67復(fù)合粉體均勻分散于氧化石墨烯GO薄膜表面并與薄膜牢固結(jié)合而得到；其中，在WO₃@ZIF-67復(fù)合粉體中，WO₃粉體被ZIF-67晶體均勻包裹。

優(yōu)選的，復(fù)合薄膜中按質(zhì)量百分比計其組成為：氧化石墨烯0.3％～5％，WO₃@ZIF-67復(fù)合粉體95％～99.7％，以上組分質(zhì)量百分比之和為100％；其中，在WO₃@ZIF-67復(fù)合粉體中WO₃與ZIF-67的質(zhì)量比例為1:9～9:1。

優(yōu)選的，所述WO₃為微米球狀粒子，直徑為2.0-3.0微米。