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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化剂,特别是涉及一种ceo2/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、抗生素能杀死或抑制浸入人体及动物体内的细菌,广泛地用于各种疾病的治疗。近年来我国抗生素使用量每年达16~25万吨,占全球使用量一半以上,在使用过程中有超过30%的抗生素排入水环境和土壤,给生态环境造成严重的污染。吴天宇等对赤水河流域地表水样品进行分析检测,21种抗生素共检出12种,其中氧氟沙星浓度平均为221.59ng/l,生态环境评估为高风险水平;四环素平均浓度为13.18ng/l,处于中风险水平。目前,海产品养殖业成为我国海洋抗生素污染源之一,据报道我国海水养殖区沉积物中,喹诺酮类抗生素比其他种类的抗生素浓度普遍要高。研究发现,大部分抗生素赋存于土壤表层,对农作物造成二次污染,这严重威胁到生态环境和人体健康。国内外学者在抗生素的环境行为方面已开展大量研究,而传统的处理方法并不适合处理所有的抗生素有机污染物。
2、可见光催化氧化方法是彻底处理有机物废水的重要方式,其可以利用太阳光激发催化剂产生活性物种,这些活性物种与废水中的有机污染物发生氧化反应,使水中的有机污染物降解为无害的h2o、co2等低分子化合物。
3、稀土氧化物ceo2是一种典型的n型半导体材料,其宽禁带宽度(2.8~3.1ev),处于可见光范围内,是一种新型的光催化材料。研究发现,ceo2的催化活性受其晶体结构、形貌、颗粒大小及改性等因素的影响极大。已有报道将ceo2掺杂到tio2纳米纤维中,二者具有协同作用,使其光催化活提高,但其存在与催
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种ceo2/蒙脱石纳米复合材料及其制备方法与应用,以解决上述现有技术存在的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:
3、本专利技术提供一种ceo2/蒙脱石纳米复合材料的制备方法,将ceo2加入有机溶剂中超声分散,随后加入蒙脱石混匀进行水热反应,经冷却、抽滤、洗涤、干燥、研磨,即为ceo2/蒙脱石纳米复合材料。
4、在一些具体的实施例中,所述ceo2的制备方法为:将六水合硝酸铈溶于水中加热,调节ph为10,搅拌反应、过滤,滤渣经洗涤、干燥、焙烧,即为ceo2。
5、优选的是,所述加热为水浴加热,温度为80℃。
6、优选的是,利用饱和碳酸氢铵调节ph。
7、优选的是,所述搅拌反应的时间为0.5h。
8、优选的是,所述焙烧为在马弗炉中550℃焙烧4h。
9、在一些具体的实施例中,所述ceo2与蒙脱石的质量比为1:3~3:1。
10、优选的是,所述ceo2与蒙脱石的质量比为2:1。
11、优选的是,所述超声分散时间为30min。
12、优选的是,所述水热反应的条件为:在聚四氟乙烯反应釜中,160℃下水热反应2h。
13、优选的是,所述洗涤为用去离子水和无水乙醇交替洗涤。
14、本专利技术还提供所述制备方法得到的ceo2/蒙脱石纳米复合材料。
15、优选的是,所述ceo2/蒙脱石纳米复合材料的比表面积为48.7774m2/g,孔容为0.2151cm3/g,孔径为17.64nm。
16、本专利技术还提供一种处理抗生物污染的产品,包括所述的ceo2/蒙脱石纳米复合材料。
17、本专利技术还提供一种处理抗生素污染的方法,利用所述ceo2/蒙脱石纳米复合材料或所述产品对环境中的抗生素进行处理。
18、优选的是,在酸性条件下对环境中的抗生素进行处理。
19、优选的是,所述抗生素包括四环素。
20、本专利技术还提供一种用于催化抗生素降解的催化剂,所述催化剂包括所述的ceo2/蒙脱石纳米复合材料。
21、本专利技术公开了以下技术效果:
22、本专利技术制备了ceo2/蒙脱石纳米复合材料,ceo2/蒙脱石纳米复合材料光催化氧化性能较ceo2的要好,且催化氧化反应宜在酸性溶液中,当ceo2与mmt的质量比r为2时,取得良好的催化降解效果;随着催化剂用量的增大,催化降解率增大,最佳催化剂用量宜为2.5g/l;四环素初始浓度在0.02g/l以下,降解效果较好;在最佳工艺条件下,ceo2/蒙脱石纳米复合材料对四环素的降解率达95%左右。自由基捕获实验发现,ceo2/蒙脱石纳米复合材料可见光催化氧化降解过程中·o2-和h+两个活性基团起主要作用,其催化性能稳定,重复使用效果较好。
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1.一种CeO2/蒙脱石纳米复合材料的制备方法,其特征在于,将CeO2加入有机溶剂中超声分散,随后加入蒙脱石混匀进行水热反应,经冷却、抽滤、洗涤、干燥、研磨,即为CeO2/蒙脱石纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述CeO2的制备方法为:将六水合硝酸铈溶于水中加热,调节pH为10,搅拌反应、过滤,滤渣经洗涤、干燥、焙烧,即为CeO2。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述CeO2与蒙脱石的质量比为1:3~3:1。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述CeO2与蒙脱石的质量比为2:1。
5.如权利要求1-4任一项所述制备方法得到的CeO2/蒙脱石纳米复合材料。
6.根据权利要求5所述的CeO2/蒙脱石纳米复合材料,其特征在于,所述CeO2/蒙脱石纳米复合材料的比表面积为48.7774m2/g,孔容为0.2151cm3/g,孔径为17.64nm。
7.一种处理抗生物污染的产品,其特征在于,包括权利要求6所述的CeO2/蒙脱石纳米复合材料。
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9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在酸性条件下对环境中的抗生素进行处理。
10.一种用于催化抗生素降解的催化剂,其特征在于,所述催化剂包括权利要求6所述的CeO2/蒙脱石纳米复合材料。
...【技术特征摘要】
1.一种ceo2/蒙脱石纳米复合材料的制备方法,其特征在于,将ceo2加入有机溶剂中超声分散,随后加入蒙脱石混匀进行水热反应,经冷却、抽滤、洗涤、干燥、研磨,即为ceo2/蒙脱石纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述ceo2的制备方法为:将六水合硝酸铈溶于水中加热,调节ph为10,搅拌反应、过滤,滤渣经洗涤、干燥、焙烧,即为ceo2。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述ceo2与蒙脱石的质量比为1:3~3:1。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述ceo2与蒙脱石的质量比为2:1。
5.如权利要求1-4任一项所述制备方法得到的ceo2/蒙脱石纳米复合材料。...
【专利技术属性】
技术研发人员:李友凤,王光伟,肖烨,令玉林,
申请(专利权)人:遵义师范学院,
类型:发明
国别省市:
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