一种基于团簇束流技术制备的原子级光催化剂及其制备方法与应用技术

技术编号:41808628 阅读:14 留言:0更新日期:2024-06-24 20:28
本发明专利技术涉及环保光催化剂材料制备技术领域,具体涉及一种基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法。该方法利用团簇源装置制备原子级团簇,再将原子级团簇负载于载体上,得到原子级光催化剂;所述团簇源装置包括团簇生成装置、离子光学装置、质量选择装置和团簇收集装置。使用本方法制作的原子级光催化剂用量少,千分之一负载量的原子级团簇,可以提高数倍环保处理中的光催化效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保光催化剂材料制备,具体涉及一种基于团簇束流技术制备的原子级光催化剂及其制备方法与应用


技术介绍

1、随着工业和医药的快速发展,有机污染物不可避免地进入到水环境中,长期积累会对环境安全造成严重危害。以苯酚和罗丹明b为例,它们是工业废水中最常见的污染物,苯酚是化工行业的重要原料和中间体,罗丹明-b是一种工业染料,具有一定遗传毒性,毒性高且生物降解性低。通过光催化技术将其降解转化成小分子是防止污染的有效手段,只需将催化剂放入废水中,通过简单的光照激发催化剂产生光生电子空穴对和自由基,即可实现污染物的降解。催化剂是光催化系统的核心要素,但是现有光催化降解效率较低,因此亟待研究开发新型催化材料以提高光催化降解活性。

2、团簇是指几个到几百个原子的聚集体,是原子种类、原子数和结构精确给定的原子单元。团簇制备主要有化学法和物理法,通常化学法可以批量合成团簇,但是制备的团簇尺寸一般较大,而且团簇周围通常会包裹硫醇等有机化合物配体,保证其均匀分散防止团聚,但会使团簇产生疏水性,阻碍团簇的应用研究,同时化学法合成具有很大的不确定性,无法预先得知本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法,其特征在于,利用团簇源装置制备原子级团簇,再将原子级团簇负载于载体上,得到原子级光催化剂;所述团簇源装置包括团簇生成装置、离子光学装置、质量选择装置和团簇收集装置。

2.根据权利要求1所述的基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法,其特征在于,所述团簇源装置制备原子级团簇包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法,其特征在于,所述步骤S1中,利用团簇生成装置的高能脉冲耦合磁控溅射技术,由氩离子撞击固体靶材产生原子气,原子气与冷凝气体碰撞冷凝生成团簇,产生的团簇在团簇生成装置的冷...

【技术特征摘要】

1.一种基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法,其特征在于,利用团簇源装置制备原子级团簇,再将原子级团簇负载于载体上,得到原子级光催化剂;所述团簇源装置包括团簇生成装置、离子光学装置、质量选择装置和团簇收集装置。

2.根据权利要求1所述的基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法,其特征在于,所述团簇源装置制备原子级团簇包括如下步骤:

3.根据权利要求2所述的基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法,其特征在于,所述步骤s1中,利用团簇生成装置的高能脉冲耦合磁控溅射技术,由氩离子撞击固体靶材产生原子气,原子气与冷凝气体碰撞冷凝生成团簇,产生的团簇在团簇生成装置的冷凝腔出口处由于巨大压差膨胀形成团簇束流;所述步骤s2中,离子光学装置中通过静电透镜进行聚焦,团簇束流通过磁偏转质量选择装置的电磁场,根据不同荷质比的团簇在磁场中所受洛伦兹力导致的运动轨迹不同实现质量选择,选出目标原子数的团簇束流;所述步骤s3中,选出的团簇束流直接注入到团簇收集装置中的液相封存剂进行液相封存,即可得到原子级团簇溶液。

4.根据权利要求2所述的基于团簇束流技术制备原子级光催化剂的方法,其特征在于,所述液相封存剂中添加pvp或peg配体稳定剂。

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【专利技术属性】
技术研发人员:朱杰君鹿西铭袁睿
申请(专利权)人:南京工业大学
类型:发明
国别省市:

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