具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂的制备方法和用途。该染料敏化杂多酸催化剂由杂多阴离子MX12O40(8-m)-(M=P，Co，B，Si，As，Ge；X=W，Mo；m为金属离子M的电荷数)和硫瑾组成，通过化学共沉淀法制备而成。化学共沉淀法方法简单，所得材料不溶于水。该材料可以在可见光下高效降解甲基橙，玫瑰红或与前述有机染料具有相同生色团的有机染料，其在环保和节能方面具有潜在的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种由杂多酸-硫堇构筑的光催化剂，尤其涉及一种在可见光范围内具有高催化活性的染料敏化杂多酸催化剂。
技术介绍
随着人类社会的发展，水资源污染问题日益严重，污染物包括诸如农药、重金属离子和有机染料等。目前，作为主要污染问题之一的有机染料污染水资源问题越来越受到人 们的关注。80年代以来，光催化降解染料技术为人们处理染料污染水资源问题提供了一个很好的途径。过去的大量研究集中在紫外光光催化降解染料方面，尤其是二氧化钛的光催化降解染料性能倍受关注。杂多酸是一种具有和二氧化钛相似能带结构的材料，能够和二氧化钛一样在紫外光的激发下降解有机染料。而太阳光中紫外光只占5%，43%的可见光未被杂多酸利用。另外，杂多酸极易溶于水的特点限制了其重复利用。因而设计一种新型杂多酸类光催化材料解决杂多酸只能在紫外区具有催化降解染料以及其易溶于水的问题具有重要意义。用在可见光区具有较大吸收的化合物敏化杂多酸，使杂多酸能够被可见光激发，从而来进行染料催化降解的方法存在可行性，利用硫瑾作为敏化剂来敏化杂多酸是可行的思路之一。目前报道的一种制备杂多酸-硫瑾自组装薄膜的方法专利号200810071457. 6，利用层层自组装的方法制备杂多酸-硫瑾薄膜材料。而以化学共沉淀的方法制备染料敏化杂多酸光催化材料未见报道，该方法是一种制备易于和催化体系分离的染料敏化杂多酸催化剂的简单可靠的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于发现一种染料敏化杂多酸光催化剂的简单可靠的制备方法。本专利技术采用的有机染料敏化剂为硫堇(Thionine，简写为TH)，其结构式如下H2Ns z NH2Thionine (TH) 本专利技术采用化学共沉淀法制备了染料敏化杂多酸光催化剂，该催化剂由杂多酸阴离子MX12 040(8-m卜(M=p, Co, B, Si, As, Ge ；X=ff, Mo ；m为金属离子M的电荷数)和硫瑾构成。本专利技术采用化学共沉淀法制备硫瑾敏化的杂多酸催化剂。通过将MX12O4tl(8_m)_(M=P, Co, B, Si, As, Ge ；X=ff, Mo ;m为金属离子M的电荷数)和硫瑾以物质的量比为I :3反应，在常温下搅拌得到。本专利技术制备的染料敏化杂多酸催化剂用于降解有机染料，尤其可以用于降解甲基橙、玫瑰红或与其具有相同生色团的有机染料。本专利技术是首次用化学共沉淀法制备了具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂。它将杂多酸的激发从紫外光区拓展到了可见光区，所制备的材料不溶于水，易于与催化体系分离，能重复利用。本专利技术制备的具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸材料对于甲基橙、玫瑰红等有机染料具有很高的催化降解作用，本专利技术在处理有机染料废水方面具有广泛的应用前景。具体实施例方式实施例I :染料敏KH3PW12O4tl光催化剂的制备 按照硫瑾与H3PW12O4tl的物质的量比为3 :1，将0. ImM/ml的硫瑾水溶液缓慢滴加到0.ImM/ml的H3PW12O4tl的水溶液中，将混合溶液在室温下搅拌反应5小时，得到深紫色沉淀。离心分离后，用蒸馏水洗涤沉淀至清液无色，50°C烘箱中干燥5小时，即得到染料敏化H3PW12O40光催化剂。染料敏化的H3PW12O4tl催化剂的固体紫外可见漫反射光谱表征在美国PerkinElmer公司生产的Lambda-900型的紫外可见光谱仪上进行。紫外可见漫反射光谱表明，染料敏化后的催化剂在可见光区400-800nm具有较大吸收。 实施例2 :染料敏化H3PW12O4tl光催化剂可见光下光催化降解甲基橙(MO) 取5 ml MO (10 mg/L)放入到石英试管中，再加入30mg的染料敏化H3PW12O4tl催化剂，用CHF-XM35-500W的氙灯进行光照，试管表面加滤波片滤去420nm以下的光波，在光照过程中用冷却水冷却，保持温度为20°C。在氙灯下照射一定时间，离心分离出催化剂，甲基橙溶液用PE公司生产的Lambda-900型紫外一可见分光度计测定染料在光照过程中甲基橙紫外可见吸收光谱的变化，测得反应液在最大吸收波长处的吸收值巧；同时进行空白和对照实验，空白实验加相同体积同一浓度的染料溶液而不加催化剂，在相同条件下光照相同的时间，测得反应液在最大吸收波长处的光吸收值G ;对照实验是加入相同体积同一浓度的染料溶液，并加入催化剂，在避光条件下，测其在最大吸收波长处的光吸收值A，从而计算出染料溶液相应浓度的变化。样品对甲基橙光催化降的降解率的计算式为权利要求1.具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂的制备方法，其特征在于该材料采用杂多阴离子M X12O40m^和硫瑾为原料，通过化学共沉淀法制备，其中M=P，Co, B，Si，As, Ge ；X=ff, Mo ；m为金属离子M的电荷数。2.如权利要求I所述的具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂的制备方法，其特征在于将M X12O4tl(8_m)_和硫瑾以物质的量I :3混合，在搅拌条件下反应，得到所述的染料敏化杂多酸催化剂。3.—种权利要求I所述的具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂的用途，其特征在于该材料用于降解有机染料。4.如权利要求3所述的具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂的用途，其特征在于该材料用于降解甲基橙、玫瑰红或与前述有机染料具有相同生色团的有机染料。全文摘要具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂的制备方法和用途。该染料敏化杂多酸催化剂由杂多阴离子MX12O40(8-m)-(M=P，Co，B，Si，As，Ge；X=W，Mo；m为金属离子M的电荷数)和硫瑾组成，通过化学共沉淀法制备而成。化学共沉淀法方法简单，所得材料不溶于水。该材料可以在可见光下高效降解甲基橙，玫瑰红或与前述有机染料具有相同生色团的有机染料，其在环保和节能方面具有潜在的应用前景。文档编号C02F1/30GK102962101SQ20111025679公开日2013年3月13日 申请日期2011年9月1日 优先权日2011年9月1日专利技术者尤阳立军, 高水英, 曹荣 申请人:中国科学院福建物质结构研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
具有可见光光催化活性的染料敏化杂多酸催化剂的制备方法，其特征在于：该材料采用杂多阴离子M？X12O40(8？m)？？和硫瑾为原料，通过化学共沉淀法制备，其中M=P，Co，B，Si，As，Ge；X=W，Mo；m为金属离子M的电荷数。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：尤阳立军，高水英，曹荣，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。