System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种多孔柔性光触媒介质及其制备方法和应用技术_技高网
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一种多孔柔性光触媒介质及其制备方法和应用技术

技术编号:41336310 阅读:18 留言:0更新日期:2024-05-20 09:55
本发明专利技术公开了一种多孔柔性光触媒介质及其制备方法和应用,属于纳米功能材料应用技术领域。包括,氯化锌、四水合氯化铟、柠檬酸三钠、乙二醇溶解于去离子水搅拌后放入预处理的丝瓜络浸泡后,加入硫代乙酰胺,搅拌后得到丝瓜络和混合溶液;将浸泡后丝瓜络和混合溶液转移到高压釜中进行加热和反应,冷却后取出丝瓜络,洗涤并干燥后得到丝瓜络原位生长ZnIn<subgt;2</subgt;S<subgt;4</subgt;纳米片的多孔柔性光触媒介质。本发明专利技术用多孔生物模板装载纳米催化剂,保证了高孔隙率和大比表面积,有利于气相或液相分子的渗透和吸附,多介孔诱导光散射增强光吸收,因此,生物多孔结构有利于光催化反应,提高光触媒效果,同时克服了传统粉体光催化剂在应用时易团聚失活、易流失污染的实际问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米功能材料应用,具体涉及到一种多孔柔性光触媒介质及其制备方法和应用


技术介绍

1、工业的高速发展在改善人们生活水平的同时给环境保护带来巨大的压力和挑战,尤其是工业废水的处置不当不仅浪费了宝贵的淡水资源还严重污染生态环境。工农医等领域排放的废水中含有大量的有机分子污染物,是废水中极其难以降解的污染物种。

2、目前,工业处理有机污水的技术包括:化学氧化、混凝、微生物代谢、光催化等技术。光催化降解技术利用太阳光照射光催化剂产生空穴-电子激发吸附分子的氧化-还原反应,从而实现有机污染物的转化降解,其具有处理工艺简单、成本低、环境友好等特点。

3、迄今为止,典型的p25(tio2微粒)光催化剂已经被商业化开发多种光触媒产品应用于废水处理和空气净化。然而,包括p25在内的很多有效光催化剂(zno、sno2、bitio3等)都面临着以下问题:

4、(1)宽带隙决定它们只能响应紫外光,但是太阳光谱能量主要集中在可见与红外区,紫外区能量占比低于5%,所以它们的应用需要额外配置紫外光源,实施成本高;

5、(2)超快激子复合导致光生电荷载流子寿命短,催化利用率低,所以光处理的时耗长,效率不高;

6、(3)为了提高比表面积增强催化活性,这些材料通常被设计为超细纳米颗粒粉体,这导致应用过程中难以回收利用,甚至引起二次污染。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本专利技术。

3、因此,本专利技术的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种多孔柔性光触媒介质的制备方法。

4、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:包括,

5、氯化锌、四水合氯化铟、柠檬酸三钠、乙二醇溶解于去离子水并进行第一次搅拌,放入预处理的丝瓜络浸泡后,加入硫代乙酰胺,进行第二次搅拌,得到含有丝瓜络的混合溶液;

6、将浸泡后的丝瓜络和混合溶液转移到高压釜中进行加热和反应,冷却后取出丝瓜络,洗涤并干燥后得到丝瓜络原位生长znin2s4纳米片的多孔柔性光触媒介质;

7、其中,所述丝瓜络的孔隙率为85%~95%。

8、作为本专利技术所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法一种优选方案,其中:所述氯化锌、四水合氯化铟的质量比为1:3~5。

9、作为本专利技术所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法一种优选方案,其中:所述第一次搅拌的时间为10~60min。

10、作为本专利技术所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法一种优选方案,其中:所述预处理包括将丝瓜络放置于60℃水浴中处理3小时。

11、作为本专利技术所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法一种优选方案,其中:所述第二次搅拌的时间为10~60min。

12、作为本专利技术所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法一种优选方案,其中:所述丝瓜络在混合溶液中浸泡1~3d。

13、作为本专利技术所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法一种优选方案,其中:所述加热反应为加热至100~150℃并反应10~15h。

14、作为本专利技术所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法一种优选方案,其中:所述干燥为在50~100℃下干燥3~8h。

15、本专利技术的另一目的是,克服现有技术中的不足,提供一种多孔柔性光触媒介质。

16、本专利技术的再一目的是,克服现有技术中的不足,提供一种多孔柔性光触媒介质在降解有机污染物的应用。

17、本专利技术有益效果:

18、本专利技术使用廉价的多孔生物骨架(丝瓜络)组装合成可见光响应的纳米催化剂(znin2s4),形成柔性多孔的块体光触媒介质。其一,相对带隙窄的znin2s4半导体材料,可响应太阳谱能量占比高的可见光,自身光化学稳定;其二,生物模板化多介孔结构保证了纳米催化剂的充分暴露和高比表面积,同时能够让气/液流体在光触媒体内流通,提高催化反应传质/传荷能力;其三,生物载体原位生长纳米催化剂形成柔性块体,确保了催化剂的分散锚定,机械结合力强,不会脱落或团聚,便于应用实施和回收,而且可塑形加工拓展应用场景。

19、本专利技术用多孔生物模板装载纳米催化剂,保证了高孔隙率和大比表面积,有利于气相或液相分子的渗透和吸附,多介孔诱导光散射增强光吸收,因此,生物多孔结构有利于光催化反应,提高光触媒效果。

20、本专利技术通过原位生长锚定纳米催化剂,确保了催化剂的分散性和结合度,而且柔性块材便于应用实施和回收,克服了传统粉体光催化剂在应用时易团聚失活、易流失污染的实际问题。

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【技术保护点】

1.一种多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述氯化锌、四水合氯化铟的质量比为1:3~5。

3.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述第一次搅拌的时间为10~60min。

4.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述预处理包括将丝瓜络放置于60℃水浴中处理3小时。

5.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述第二次搅拌的时间为10~60min。

6.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述丝瓜络在混合溶液中浸泡1~3d。

7.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述加热反应为加热至100~150℃并反应10~15h。

8.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述干燥为在50~100℃下干燥3~8h。

9.如权利要求1~8任一所述方法制得的多孔柔性光触媒介质。

10.如权利要求9所述的多孔柔性光触媒介质在降解有机污染物的应用。

...

【技术特征摘要】

1.一种多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述氯化锌、四水合氯化铟的质量比为1:3~5。

3.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述第一次搅拌的时间为10~60min。

4.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述预处理包括将丝瓜络放置于60℃水浴中处理3小时。

5.如权利要求1所述的多孔柔性光触媒介质的制备方法,其特征在于:所述第二次搅拌的时间为10~...

【专利技术属性】
技术研发人员:林露雪杨啸天崔健鹏许小勇
申请(专利权)人:扬州大学
类型:发明
国别省市:

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