[发明专利]一种碳复合钨酸锰催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境污染控制新材料领域，尤其涉及一种碳复合钨酸锰催化剂的制备方法。

背景技术

随着科技的发展，来自工农业生产中产生的毒害有机污染物严重威胁着环境和人类的健康，寻求一种新型高效的环境治理技术具有重要的意义。光催化技术因其节能、高效、污染物降解彻底、无二次污染优点，目前已成为一种具有重要应用前景的新兴环境治理技术。近年来，新型高效的可见光光催化剂的研制成为光催化技术中的一个重要研究内容，其中具有表面等离子共振效应的光催化材料，因其独特的表面物理化学性质和高效的可见光光催化性能，成为研究的热点之一。

钨酸锰是一种具有钨锰铁矿结构的重要的功能材料，在光致发光、光纤、多铁材料、光催化剂、闪烁体、湿度传感器及磁性材料等方面有着广泛的应用前景。但单独使用钨酸锰作为光催化剂效果很差，并且无法得到相应的降解速度。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种碳复合钨酸锰催化剂的制备方法。

本发明采用的技术方案是依次包括如下步骤：将5~10 g二氯化锰加入到50~100 mL水中配制成溶液，再向该溶液中加入3~4 g钨酸钠，60~70℃水浴中搅拌10～50分钟，再加入4~5 g非离子表面活性剂曲拉通X-100（Triton X-100）搅拌10~15分钟，持续搅拌中再加入1~5 g丙酮，继续搅拌5~10分钟后，将溶液转移至水热反应器中，180~260℃下，反应5~10 h，过滤得到固体，用蒸馏水洗涤3~5遍，80℃烘干，置于管式炉中，通入氮气，以10~15℃/min的速度升温到700~850℃，保持30~120分钟，在持续通入氮气的条件下，降温至室温，即得到一种碳复合钨酸锰催化剂。

本发明的优点是：利用非离子表面活性剂和丙酮作用，在高温下形成碳层，和钨酸锰复合，促进钨酸锰分散，提高污染物降解速度。

具体实施方式

以下进一步提供本发明的3个实施例：

实施例1

将10 g二氯化锰加入到100 mL水中配制成溶液，再向该溶液中加入4 g钨酸钠，60~70℃水浴中搅拌50分钟，再加入5 g非离子表面活性剂曲拉通X-100（Triton X-100）搅拌15分钟，持续搅拌中再加入1 g丙酮，继续搅拌10分钟后，将溶液转移至水热反应器中， 260℃下，反应10 h，过滤得到固体，用蒸馏水洗涤5遍，80℃烘干，置于管式炉中，通入氮气，以15℃/min的速度升温到850℃，保持120分钟，在持续通入氮气的条件下，降温至室温，即得到一种碳复合钨酸锰催化剂。

0.5 g碳复合钨酸锰催化剂加入到200 mL 浓度为25 mg/L 的亚甲基蓝废水中，在120 W的LED灯照射下，反应100 min，脱色率为96.8%，催化剂分离重复利用5次后，同样条件下，反应100 min，脱色率为92.8%。

实施例2

将5 g二氯化锰加入到50 mL水中配制成溶液，再向该溶液中加入3 g钨酸钠，60℃水浴中搅拌10分钟，再加入4 g非离子表面活性剂曲拉通X-100（Triton X-100）搅拌10分钟，持续搅拌中再加入5 g丙酮，继续搅拌5分钟后，将溶液转移至水热反应器中，180℃下，反应5 h，过滤得到固体，用蒸馏水洗涤3遍，80℃烘干，置于管式炉中，通入氮气，以10℃/min的速度升温到700℃，保持30分钟，在持续通入氮气的条件下，降温至室温，即得到一种碳复合钨酸锰催化剂。

0.5 g碳复合钨酸锰催化剂加入到300 mL 浓度为25 mg/L 的酸性大红废水中，在120 W的LED灯照射下，反应100 min，脱色率为97.1%，催化剂分离重复利用5次后，同样条件下，反应100 min，脱色率为91.5%。

实施例3

将8 g二氯化锰加入到90 mL水中配制成溶液，再向该溶液中加入4 g钨酸钠，70℃水浴中搅拌30分钟，再加入5 g非离子表面活性剂曲拉通X-100（Triton X-100）搅拌15分钟，持续搅拌中再加入4 g丙酮，继续搅拌10分钟后，将溶液转移至水热反应器中，260℃下，反应10 h，过滤得到固体，用蒸馏水洗涤5遍，80℃烘干，置于管式炉中，通入氮气，以15℃/min的速度升温到800℃，保持120分钟，在持续通入氮气的条件下，降温至室温，即得到一种碳复合钨酸锰催化剂。

0.5 g碳复合钨酸锰催化剂加入到300 mL 浓度为25 mg/L 的罗丹明B废水中，在120 W的LED灯照射下，反应100 min，脱色率为94.2%，催化剂分离重复利用5次后，同样条件下，反应100 min，脱色率为91.5%。