[发明专利]具有超声降解有机污染物活性的氧族亚铜半导体超声催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声催化剂，特别是涉及一种在超声辐射下能够降解有机污染物的催化剂。

本发明还涉及上述催化剂的制备方法。

本发明还涉及上述催化剂的用途。

背景技术

超声波是指频率大于20KHz以上的声波。由于超声波波长短，频率很大，它在传播时就具有了与光传播时类似的特征。与普通声波相比，超声波具有和光相似的束射性和传播特性，用一束超声波就能帮助人们去了解不透光物质内部的情况；超声波在传播时具有更强大的功率和很强的方向性；对于普通声波，声压很微弱，可忽略不计，而超声波的波长较短，频率很高，具有的能量较大，可以对介质质点产生显着的声压作用等。由于其独特的优势，超声波在在工业、农业、国防、医药卫生、环境保护等部门都有相当广泛的用途。

发明内容

本发明的意义在于提供一种具有超声降解有机污染物活性的超声催化剂，这种半导体催化剂，既能有效的被超声波激发，又能保持良好的稳定性和较高的催化活性，同时制备工艺简单、成本低廉。

本发明提供的超声催化剂是由氧化亚铜、硫化亚铜和硒化亚铜半导体颗粒组成，其特征在于该催化剂是由氧化亚铜、硫化亚铜和硒化亚铜中的一种或几种组成。半导体粒子直径在5纳米到10微米之间。

本发明的具有超声降解有机污染物活性的氧族亚铜半导体催化剂的制备方法如下：

氧化亚铜制备方法：将一定量的六次甲基四胺和可溶性铜盐溶于一定量的去离子水中，使六次甲基四胺与铜盐的摩尔比为1～5，再用0.5mol/L的盐酸或氨水将溶液pH值调到3～9，超声10min后，将上述溶液转入100mL反应釜中，在140～200℃晶化1～12小时，反应完毕后反应釜自然冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在60℃下真空干燥3小时，得氧化亚铜粉末。

硫化亚铜制备方法：将少量的上述氧化亚铜和一定量的去离子水置于烧杯中，搅拌混合均匀后，加入过量的硫化钠，硫化钠和氧化亚铜的摩尔比为1.5～10，搅拌24小时候，抽滤，用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60℃真空干燥3小时得到硫化亚铜粉末。

硒化亚铜制备方法：将少量的上述氧化亚铜和一定量的去离子水置于烧杯中，搅拌混合均匀后，加入过量的硒代硫酸钠，硒代硫酸钠和氧化亚铜的摩尔比为1.5～10，搅拌24小时候，抽滤，用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60℃真空干燥3小时得到硒化亚铜粉末。

本发明的具有超声降解有机污染物活性的超声催化剂可用于空气、废水、地表水及饮用水中的有机污染物的催化处理。

具体实施方案

实施方案1

将0.01mol的氯化铜和0.04mol六次甲基四胺的溶于50ml去离子水中，再将溶液的pH值调到5，超声10min后，将上述溶液转入100mL反应釜中，在150℃晶化5小时，反应完毕后反应釜自然冷却至室温，所得沉淀用去离子水洗涤至中性，所得产物在60℃下真空干燥3小时，得氧化亚铜粉末。

实施方案2

将0.005mol的氧化亚铜粉末加入到50ml去离子水中，搅拌混合均匀后，再加入0.02mol的硫化钠，搅拌24小时候，抽滤，用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60℃真空干燥3小时得到硫化亚铜粉末。

实施方案3

将0.005mol的氧化亚铜粉末加入到50ml去离子水中，搅拌混合均匀后，再加入0.02mol的硒代硫酸钠，搅拌24小时候，抽滤，用去离子水和无水乙醇洗涤数次后，在60℃真空干燥3小时得到硒化亚铜粉末。

实施方案4

将实施方案1中的氯化铜变为硫酸铜，其它条件不变。

实施方案5

将实施方案1中的氯化铜变为硝酸铜，其它条件不变。

实施方案6

将实施方案1中的六次甲基四胺由0.04mol变为0.02mol，其它条件不变。

实施方案7

将实施方案1中的六次甲基四胺由0.04mol变为0.05mol，其它条件不变。

实施方案8

将实施方案1中的晶化温度由150℃变为180℃，其它条件不变。

实施方案9

将实施方案1中的晶化温度由150℃变为170℃，其它条件不变。

实施方案10

将实施方案1中的晶化时间由5小时变为7小时，其它条件不变。

实施方案11

将实施方案1中的晶化时间由5小时变为3小时，其它条件不变。

本发明所制得的光催化剂可负载于载体上，本发明不限于以上实施方案。