一种磁性生物炭负载磷酸银复合光催化剂的制备及其应用制造技术

提供了一种磁性生物炭负载磷酸银复合光催化剂的制备及其应用。首先以锌盐、铁盐和生物质为原料，通过“一锅法”制备吸附性能好且易于回收的磁性生物炭（Biochar‑ZnFe2O4），再采用原位沉淀法将Ag3PO4负载于磁性生物炭表面，制得负载磷酸银的新型磁性生物炭，即本发明专利技术所提出的复合光催化剂（Biochar‑ZnFe2O4/Ag3PO4）。本发明专利技术所制备的磁性生物炭是以ZnFe2O4为磁介质的生物炭，一方面利用生物炭（Biochar）的吸附和导电性，另一方面借助ZnFe2O4与Ag3PO4形成的异质结，协同增加Ag3PO4的光吸收范围和强度并抑制Ag3PO4的光腐蚀，有效提高复合材料的光催化活性。将该复合光催化剂应用于处理双酚A（BPA）难生物降解有机废水，60分钟对BPA（20 mg/L）的去除率高达98.28%，矿化率可达86.08%。

Preparation and application of a magnetic bio carbon supported silver phosphate composite photocatalyst

The preparation and application of a magnetic bio carbon supported silver phosphate composite photocatalyst was reported. First of all to zinc salt, salt and biomass as raw material, prepared by one pot method of biological carbon adsorption magnetic performance and easy recovery (Biochar ZnFe2O4), by in situ Ag3PO4 loaded on the magnetic biological carbon surface precipitation method, a new magnetic system load of silver phosphate charcoal, namely the invention the composite photocatalyst (Biochar ZnFe2O4/Ag3PO4). The magnetic biological carbon prepared with ZnFe2O4 as biological carbon magnetic media, on the one hand the use of biological activated carbon (Biochar) adsorption and conductivity, on the other hand, with the help of ZnFe2O4 heterojunction and the formation of Ag3PO4, light corrosion synergistic increase the scope and intensity of the light absorption of Ag3PO4 and inhibit Ag3PO4, effectively improve the light the catalytic activity of composite materials. The composite photocatalyst used in the treatment of bisphenol A (BPA) refractory organic wastewater, 60 minutes of BPA (20 mg/L) removal rate as high as 98.28%, the mineralization rate of up to 86.08%.

【技术实现步骤摘要】
一种磁性生物炭负载磷酸银复合光催化剂的制备及其应用
本专利技术涉及一种磁性生物炭负载磷酸银复合光催化剂的制备及其应用，具体涉及以铁酸锌为磁性介质的磁性生物炭（Biochar-ZnFe2O4）的“一锅法”制备和磁性生物炭/磷酸银复合光催化剂（Biochar-ZnFe2O4/Ag3PO4）的制备方法及其应用，属于纳米复合材料及环境治理光催化

技术介绍
在过去十年中，环境内分泌干扰物质（EDCs）带来的污染日益严重，其中应用广泛的双酚A（BPA）在低浓度就能对人类或动物的内分泌功能造成干扰，对人类健康和生态系统安全构成潜在的威胁，如何更安全有效的去除环境中己经存在的BPA成为我们亟待解决的问题。近年来，降解处理双酚A的方法主要有生物法、物理吸附法、化学氧化法等，但皆属探索阶段，其中，光化学氧化法在BPA的去除方面展现出巨大的潜力与良好的应用前景。半导体光催化氧化技术具有彻底降解污染物并矿化而不产生二次污染等优势，因此，利用半导体光催化技术处理环境中的难降解有机污染物被视为是具有广阔应用前景的环保高新技术。如何高效利用太阳能，开发可行、高效的半导体光催化材料是广大研究者的研究重点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性生物炭负载磷酸银复合光催化剂的制备及其应用，其特征在于：以“一锅法”制备磁性生物炭（Biochar‑ZnFe2O4），再通过原位沉淀法将Ag3PO4负载于该磁性生物炭表面，使两者紧密结合，形成一种新型的可见光催化效率高且易于磁分离的复合材料，即磁性生物炭/磷酸银复合光催化剂（Biochar‑ZnFe2O4/Ag3PO4），并将其应用于双酚A（BPA）废水的处理。

【技术特征摘要】
1.一种磁性生物炭负载磷酸银复合光催化剂的制备及其应用，其特征在于：以“一锅法”制备磁性生物炭（Biochar-ZnFe2O4），再通过原位沉淀法将Ag3PO4负载于该磁性生物炭表面，使两者紧密结合，形成一种新型的可见光催化效率高且易于磁分离的复合材料，即磁性生物炭/磷酸银复合光催化剂（Biochar-ZnFe2O4/Ag3PO4），并将其应用于双酚A（BPA）废水的处理。2.根据权利要求1所述的磁性生物炭/磷酸银复合光催化剂，其特征在于其中磁性生物炭（Biochar-ZnFe2O4）的质量百分比为10%~50%。3.根据权利要求1或2所述一种可见光响应型的磁性生物炭负载磷酸银复合光催化剂的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（A）“一锅法”制备磁性生物炭（Biochar-ZnFe2O4）（A1）取具有多维分级结构的生物质材料，加入一定量的铁盐溶液并搅拌10~40min后，再加入一定量的锌盐溶液，并放入聚四氟乙烯反应釜,于150~250°C下反应5~10h，制得磁性生物炭前驱体；（A2）将磁性生物炭前驱体经洗涤于60~100°C（优选70~80°C）干燥后，在氮气保护下，程序升温至300~800°C煅烧1~4h，待自然冷却后取出；（A3）将上述取出的材料置于6mol/L的氢氧化钠溶液中搅拌2~8h(优选4~6h)，再经超纯水洗涤后，磁分离并干燥，研磨过80目筛，制得磁性生物炭；（B）制备磁性生物炭/磷酸银复合光催化剂（Biochar-ZnFe2O4/Ag3PO4）（B1）取磁性生物炭分散在醇溶液中并经超声处理（超声时间优选10~30min），而后加入AgNO3溶液并机械搅拌6~18h(优选8~12h)得分散液；（B2）将磷酸盐溶液缓慢滴加至上述分散液中，滴完后并继续反应0.5~1h，反应所得沉淀物经超纯水反复洗涤后，将其磁分离、干燥、研磨过筛，即得所述磁性生物炭/磷酸银复合光催化剂（Biochar-ZnFe2O4/Ag3PO4）。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤（A1）中的铁盐为氯化铁、硝酸铁或高铁酸钾中的一种或多种组成的混合物；锌盐为氯化锌、硝酸锌或乙酸锌中...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴友芝，周璐露，郭婧，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43