[发明专利]硒化汞的应用

说明书

技术领域

本发明属于环境治理中的光催化技术领域，涉及硒化汞作为一种新型光催化剂在有机染料污染物降解中的应用。

背景技术

随着人口的增加，全世界的印染产业规模不断扩大，该产业排出的大量有机染料污染物，已成为全世界水污染的重要来源。光催化技术可在室温下直接利用太阳光将染料污染物高效地氧化降解，因此通过光催化技术，充分利用太阳光来降解染料污染物是目前环境污染治理的一条有利途径。因紫外光只占太阳光总能量的4％左右，而可见光占46％左右，所以利用太阳能的关键在于利用太阳光中的可见光。因此，可见光响应型的光催化剂在当今环境治理领域具有重要的应用前景。目前，在光催化技术领域应用最广泛的光催化剂是二氧化钛(TiO₂)，国内外已有二氧化钛商品出售，如Degussa P25等。

硒化汞化学式为HgSe，为灰黑色正方晶体粉末，不溶于水。它作为一种半金属材料，用于制造太阳能电池、薄膜晶体管、红外检波器和超声放大器。此外，它还用于制作霍尔效应高灵薄膜和分析试剂。目前，尚未有专利和文献报道将HgSe作为光催化剂用于染料污染物的降解。

值得说明的是，在此专利申报之前，我们发现其它含汞化合物氧化汞(HgO)、碘化汞(HgI₂)也具有在可见光下光催化降解有机染料的活性，并对HgO、HgI₂的此光催化应用申请了中国专利保护(申请号：201410745154.3，201410709488.5)。虽然HgSe与HgO、HgI₂一样，同属含汞化合物，但本专利相对于HgO、HgI₂的光催化应用专利，有两个特点：(1)由光吸收区间可知，HgO、HgI₂属于半导体化合物，而HgSe为半金属化合物，半金属化合物用于光催化的应用目前极少有专利涉及；(2)HgO、HgI₂的应用仅限于罗丹明B染料的光催化降解，而此专利中，HgSe的应用涉及罗丹明B、甲基橙两种染料的光催化降解，HgSe的光催化应用范围进一步拓宽。

发明内容

本发明目的在于提供硒化汞在环境治理领域的一种新应用，从而拓宽其应用范围。

本发明的技术方案为：

一种硒化汞的应用，硒化汞作为光催化剂降解有机染料污染物，具体应用的步骤为：

(1)在室温(20-25℃)下，用可见光进行照射，以有机染料污染物为底物，以HgSe为光催化剂进行光催化降解；

(2)HgSe光催化剂的活性评价：测定有机染料污染物的降解速率，以其完全降解所需的时间来衡量其活性。

上述的硒化汞的应用，所述的有机染料污染物为罗丹明B或/和甲基橙。

上述的硒化汞的应用，所述的可见光的波长大于420nm。

本发明的有益效果在于：

(1)与现有技术的含汞化合物HgO、HgI₂的应用相比，本发明的光催化剂HgSe不仅适用于罗丹明B染料的光催化降解，而且适用于甲基橙染料的光催化降解，因此其应用范围更为宽广。

(2)本发明的HgSe催化活性高，实验结果表明，HgSe的光催化活性明显高于商用二氧化钛P25，从而有效改善了现有光催化剂降解活性低的问题。

(3)本发明的HgSe光催化剂制备方法简单、有利于推广应用。

附图说明

图1本发明实施例制备的HgSe光催化剂的XRD图。

图2为本发明实施例制备的HgSe光催化剂的UV-Vis DRS谱图。

图3为本发明实施例制备的HgSe，以及Degussa P25光催化剂降解罗丹明B染料的活性结果图。其中，C₀为光催化剂加入前罗丹明B的初始浓度，即4.0mg/L，C为光催化过程中任一时刻下罗丹明B的浓度。

图4为本发明实施例制备的HgSe，以及Degussa P25光催化剂降解甲基橙染料的活性结果图。其中，C₀为光催化剂加入前甲基橙的初始浓度，即4.0mg/L，C为光催化过程中任一时刻下甲基橙的浓度。

具体实施方式

下面是本发明HgSe应用研究的具体实施例，以下实施例旨在进一步详细说明本发明，而非限制本发明。

实施例

(1)HgSe的制备：