【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光催化，特别涉及一种长余辉基复合光催化材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着海洋经济的发展和海洋资源的开发利用，海洋生物附着逐渐成为影响海洋港口、军舰船舶、滨海电厂、石油钻探平台等设施安全发展的最重要因素之一。生物附着和污损会导致构筑物载荷增加，特别会造成船舶等移动设施航行阻力增大、能耗增加、航速下降等严重问题。目前防污涂料是最常用的方法，但其添加物一般毒性较大，容易引起海洋污损生物的耐药性及生物安全问题，因此亟需研发高效环保的生物污损控制技术。
2、光催化过程是一个氧化还原过程，当光催化剂受到能量大于或等于其带隙的光照射时，光催化材料价带(vb)上的电子就会被激发而跃迁到导带(cb)，产生的电子和空穴会与催化剂表面的h2o、oh-、o2等发生反应产生强氧化性的活性自由基，光生电子、空穴、自由基将参与有机物降解及微生物的灭活过程。而海洋生物污损是指海洋污损生物在海洋工程设施表面附着，分泌有害物质，对工程设施产生不同性质的破坏过程。其中，海洋设施表面吸附的微生物，是大型生物附着的基础，若在微生物初期附着阶段，进行有效的杀菌将有利于控制海洋生物附着和污损。但光催化材料都是在有光照情况下才能发挥作用，这极大的限制了光催化剂在实际海洋环境的应用。因此如何解决光催化材料在暗态环境下无法发挥作用的问题成为光催化防污研究的重中之重。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种长余辉基复合光催化材料及其制备方法和应用，以达到在无光条件下也能发挥光催化
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
3、一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，包括如下步骤：
4、(1)smso的制备：
5、分别称取一定质量的srco3、mgo、sio2、eu2o3、dy2o3、h3bo3，放入球磨机中充分碾磨混合10～60min，取出后放入坩埚中，并放入高温管式烧结炉中，在还原性气氛下加热至1000-1300℃，持续1-4h，冷却放至室温后再次碾磨，然后在粉末中加入酒精，超声洗涤20～60min，使粉末均匀分散，最后，将粉末在60～140℃的烘箱中干燥，得到sr2mgsi2o7:eu2+,dy3+，即smso；
6、(2)smso-zis的制备：
7、将摩尔比为1:2:4的zncl2、incl3、c2h5ns溶解于去离子水中，搅拌使其全部溶解，然后加入smso继续搅拌，随后倒入四氟乙烯内衬反应釜中，然后在100-300℃下保持5-15h，后自然冷却至室温，经过离心后用去离子水清洗数次，并在60～90℃下烘干，取出并充分碾磨，得到sr2mgsi2o7:eu2+,dy3+-znin2s4复合光催化材料，即smso-zis。
8、上述方案中，步骤(1)中，srco3、mgo、sio2、eu2o3、dy2o3、h3bo3的摩尔比为：1.96:1:2:0.01:0.01:0.1。
9、上述方案中，步骤(1)中，加热率为5～10℃/min，冷却速率为2～6℃/min。
10、上述方案中，步骤(1)中，在球磨机中研磨混合60min。
11、上述方案中，步骤(1)中，在高温管式烧结炉中加热至1200℃，持续2h。
12、上述方案中，步骤(1)中，将粉末在60℃的烘箱中干燥。
13、上述方案中，步骤(2)中，在反应釜中200℃下保持12h。
14、上述方案中，步骤(2)中，在60℃下烘干。
15、一种如上所述的制备方法制得的长余辉基复合光催化材料smso-zis。
16、一种如上所述的长余辉基复合光催化材料smso-zis的在水体净化和海洋污损防控领域中的应用。
17、通过上述技术方案，本专利技术提供的一种长余辉基复合光催化材料及其制备方法和应用具有如下有益效果：
18、本专利技术首次通过将sr2mgsi2o7:eu2+,dy3+和znin2s4进行复合，该复合材料具有持久性杀菌和降解性能，克服了普通光催化材料在暗态无法发挥作用的缺陷，对推动光催化材料实海防污的应用具有重大的意义。
19、具体包括：
20、(1)本专利技术首次采用原位生长法将znin2s4与长余辉材料sr2mgsi2o7:eu2+,dy3+进行了组合，其合成方法简单，易于控制，成本低廉；
21、(2)本专利技术制备的sr2mgsi2o7:eu2+,dy3+-znin2s4复合光催化材料具有良好的可见光吸收性能；
22、(3)本专利技术制备的sr2mgsi2o7:eu2+,dy3+-znin2s4复合光催化材料，相对于纯的sr2mgsi2o7:eu2+,dy3+和znin2s4在光照下和暗态下对大肠杆菌杀灭和甲基橙的降解性能均显著提高，复合材料在可见光照1h的杀菌率达到了27％，暗态6h杀菌率达到了43％，模拟太阳光下，光照5min时对甲基橙的降解率为72％，暗态6h降解率为39％；
23、(4)本专利技术制备的长余辉基复合光催化材料具有良好的稳定性和重复使用性，经过三次循环使用后仍然具有高效的光催化活性；
24、(5)本专利技术制备的长余辉基复合光催化材料具有异质结结构，加快了光生载流子的分离，减少了载流子的复合，同时提高了光催化材料在光照和暗态下的杀菌和降解的性能，在水体净化和海洋防污领域的应用具有较大的潜力。
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1.一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，SrCO3、MgO、SiO2、Eu2O3、Dy2O3、H3BO3的摩尔比为：1.96:1:2:0.01:0.01:0.1。
3.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，加热率为5～10℃/min，冷却速率为2～6℃/min。
4.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在球磨机中研磨混合60min。
5.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在高温管式烧结炉中加热至1200℃，持续2h。
6.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，将粉末在60℃的烘箱中干燥。
7.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在反应釜中200℃下保持12h。
8.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，在60℃下烘干。
9.一种如权利要求1所述的制备方法制得的长余辉基复合光催化材料SMSO-ZIS。
10.一种如权利要求9所述的长余辉基复合光催化材料SMSO-ZIS的在水体净化和海洋污损防控领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，srco3、mgo、sio2、eu2o3、dy2o3、h3bo3的摩尔比为：1.96:1:2:0.01:0.01:0.1。
3.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，加热率为5～10℃/min，冷却速率为2～6℃/min。
4.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，在球磨机中研磨混合60min。
5.根据权利要求1所述的一种长余辉基复合光催化材料的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，张辉，孙萌萌，
申请(专利权)人：中国科学院海洋研究所，
类型：发明
国别省市：
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