[发明专利]一种粉末催化材料、含酚醛树脂复合多孔纳米催化材料的制备及应用

说明书

本发明公开了一种粉末催化材料为SrYLaSb₂O₉粉末催化材料，采用液相催化相转化法、水热合成法或固相烧结法制备，用于废水中有机污染物的降解催化；以及含酚醛树脂复合多孔纳米催化材料为SrYLaSb₂O₉‑酚醛树脂复合多孔纳米催化材料的制备方法，用于废水中有机污染物的降解催化；本发明催化剂具有良好的催化性能；提高了催化剂的比表面积，促进了有机污染物和催化剂的充分接触,进而促进了光源和有机污染物的充分接触，极大地提高了有机污染物的降解效率，并能产生巨大的环境效益和社会效益；本发明使有机污染物的去除率达到99％，并且有机物中总有机碳的去除率达到99％。

技术领域

本发明涉及两种催化材料的制备及应用，分别是粉末催化材料SrYLaSb₂O₉和SrYLaSb₂O₉-酚醛树脂复合多孔纳米催化材料。

背景技术

随着社会经济的迅速发展和人口的剧烈膨胀，人类对能源的需求增长较快，而全球性环境问题也日益显著。光催化能够利用丰富的太阳能来降解有机污染物和还原二氧化碳，这对全球环境治理有重要的意义。光催化技术的基本原理是在光的照射下，光催化材料的表面能够受到光能的激发而被活化，此过程会产生光生载流子，其能有效氧化分解废水中的有机污染物、还原大部分有毒有害的重金属离子，甚至还可以将污染物深度降解为清洁无害的水和二氧化碳等，因此是一种实用且应用前景非常广阔的环境治理技术。不过，以二氧化钛为代表的传统异相光催化材料的带隙很宽，只能吸收太阳光中少量的紫外光部分，而且其光生载流子容易发生复合，量子产率较低。为了使光催化技术进一步走向实用化，充分发挥其在环境净化等方面的优势，发展新型高效的可见光光催化材料体系是必然趋势。

层状结构化合物具有特殊层状主体的结构，层间距一般在几个纳米之间，处于分子水平，可以认为是纳米级的特殊材料。它作为一种重要的固体纳米功能材料，由于其特有的层状结构和层间化学反应活性使其在离子交换、吸附、传导、分离和催化等诸多领域具有广阔的应用前途。层状结构可见光响应光催化剂包括层状铌酸盐可见光响应光催化剂、层状钽酸盐可见光响应光催化剂和层状锑酸盐可见光响应光催化剂。近年来，一些研究者对具有层状结构的锑酸盐可见光催化剂进行了探索性研究，包括AgSbO₃、Bi₃SbO₇、BiSbO₄等，研究发现它们的禁带宽度分别为2.6eV、2.71eV、2.75eV，此外研究学者们还对于它们的导带和价带的杂化轨道进行了研究，结果表明这几种锑酸盐轨道的杂化导致锑酸盐导带和价带的分布更加分散，有利于禁带的窄化和光生电子与空穴的分离，从而锑酸盐具有较高的可见光催化活性。然而目前科学家们对于层状结构的光催化剂的研究多集中在钽酸盐和铌酸盐中，而对于层状锑酸盐可见光响应光催化的研究较少，除此之外，在众多光催化降解有机物的系统中，提高太阳能的利用率和转化率，提高光催化活性仍是一项巨大的挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种粉末催化材料、含酚醛树脂复合多孔纳米催化材料的制备及应用

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

粉末催化材料为SrYLaSb₂O₉粉末催化材料，所述制备方法为液相催化相转化法，包括如下步骤：

a.按摩尔比1:1:1:2用电子天平分别称取SrCl₂〃6H₂O、Y(NO₃)₃〃6H₂O、LaCl₃〃7H₂O、SbCl₃放进研钵中研磨均匀，直至研磨粒径达3～5微米，将细粉粒转移到石英烧杯中，加入去离子水使药品溶解，制得混合溶液50mL；