[发明专利]一种三元异质结构光降解有机物催化剂TiO2-Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.36O6.55及其制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种光降解有机物催化剂及其制备方法，尤其涉及一种三元异质结构光降解有机物催化剂5%TiO₂-Bi₂MoO₆/Bi_3.64Mo_0.36O_6.55及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展和人们生活生平的提高，工业废水和生活污水占环境污染的重要部分，成为人们不得不考虑的重要问题。在我国，对于污水的处理一般采取物理法、化学法和生物法三大类。例如，物理法中的用活性炭对有毒物质进行吸附，这种方法只是把污染物从一相转移到另一相，污染物本身并没有得到彻底降解，吸附污染物之后的活性炭的处理也是个问题；而化学法常涉及到使用化学药剂，在化学反应过程中对污染物进行氧化或者还原降解，改变污染物的形态，将它们变成无毒或微毒的新物质，或者转化成容易与水分离的形态，从而达到处理的目的。但这种方法需要大量的化学药剂，运行成本较高，不适合大规模范围使用，同时，也有可能产生二次污染。众所周知，利用微生物代谢作用，使废水中的有机污染物和无机营养物转化为稳定、无害的物质的方法称为生物处理法，这是当前比较新颖的水处理方法，然而生物降解仍存在着一定的局限性，概括起来有以下几点：(1) 细菌的作用具有选择性：(2) 降解速度慢，一般要数周或数月：(3)对有些有毒物质只能部分降解，并且可能形成有毒性的中间产物；(4) 芳香族化合物部分难以被降解。从目前国内运行状况看，这三种处理方法虽然有些工艺己较成熟，但各有其局限性，运行成本也不算低，处理效率也是高低不等，特别是不能有效地去除水中低浓度且生物难降解的一些有机污染物。因此，发展新型实用的环保处理技术仍然是人们追求的目标。

1972年Fujishima和Honda在Nature杂志上发表了关于TiO₂电极上光分解水的论文，标志着光催化新时代的开始。1976年Carey等报导了在紫外光的照射下，水中的多氯联苯、氯代烷烃等能够在TiO₂光催化剂的存在下发生有效的脱氯反应，这一研究的报道使人们认识到了半导体催化剂对有机污染物的矿化消除功能。自此以后，利用半导体光催化降解和消除环境中的污染物便成为了半导体光催化研究中最活跃的领域。但由于TiO₂的宽禁带(3.2eV)，只能响应387.5 nnl以下的紫外光，对太阳光谱中占绝大部分的可见光则利用效率较低，从而限制了纳米TiO₂的工业化应用发展。因此开发出高效的可见光诱导的光催化剂具有深远的意义。而钼酸铋合成方法简单，原材料便宜，而且对可见光有很好的吸收，成为人们研究的又一个热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三元异质结构光降解有机物催化剂TiO₂-Bi₂MoO₆/Bi_3.64Mo_0.36O_6.55及其制备方法，为有机物的催化降解提供了一种新材料。本发明的材料是采用水热法制备的，其操作简单、生产成本低廉、产率较高，其光催化降解速率高，适合扩大化生产的要求。

本发明是这样来实现的，其特征是催化剂是由二氧化钛（TiO₂）和两种不同结构的钼酸铋（Bi₂MoO₆和Bi_3.64Mo_0.36O_6.55）组成的，其中二氧化钛为总的铋元素摩尔数的5%。在可见光的诱导下，0.1克的催化剂可以将100毫升浓度为10^-5摩尔/升的罗丹明B在2小时完全降解。