[发明专利]一种光催化降解微囊藻毒素复合材料的制备方法与应用在审

专利信息
申请号: 201810105977.8 申请日: 2018-02-02
公开(公告)号: CN108479831A 公开(公告)日: 2018-09-04
发明(设计)人: 焦莉;王利平;马佳慧;凌泽玉;蒋善庆;汪楚乔 申请(专利权)人: 常州大学
主分类号: B01J27/24 分类号: B01J27/24;B01J35/02;B01J37/03;B01J37/08;C02F1/30;C02F101/30
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 213164 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 微囊藻毒素 制备 复合材料 光催化 降解 可见光催化材料 应用 光催化降解 光催化效率 化学沉淀法 无二次污染 有机污染物 煅烧前驱体 安全稳定 处理工艺 催化降解 催化性能 高结晶性 光生电子 环保领域 空穴复合 混合物 传统的 纳米片 质量比 聚合 合成 复合 改进 成功
【说明书】:

发明属于光催化环保领域,具体涉及一种催化降解微囊藻毒素的Ag3VO4/g‑C3N4复合可见光催化材料及其制备方法与应用。本发明所采用的光催化技术相比于传统的处理工艺,具有无二次污染,处理彻底,安全稳定,成本低等优点,对以微囊藻毒素(MC‑LR)为代表的有毒有机污染物具有显著的降解效果,且未有公开报道的相关成果。本发明通过对传统聚合法制备g‑C3N4的方法改进,改变煅烧前驱体及其混合物比例,制备出具有高结晶性、高催化性能的纳米片;通过化学沉淀法成功合成不同质量比的Ag3VO4/g‑C3N4复合材料。该复合材料可以有效降低光生电子‑空穴复合机率,提高光催化效率,对降解微囊藻毒素具有较好的应用前景。

技术领域:

本发明属于光催化环保领域,具体涉及一种催化降解微囊藻毒素的Ag3VO4/g-C3N4复合可见光催化材料及其制备方法与应用。

背景技术:

近年来,随着人类社会的发展,环境问题也随之出现,在发展过程,大量含有N、P的污废水被排入至水体中,造成水体富营养化,尤其在夏季蓝藻水华爆发,会释放出以微囊藻毒素(Microcystin)为主的多种毒素,这种毒素会以肝细胞为靶细胞,对动物及人类的肝脏造成损伤甚至造成死亡。微囊藻毒素(MC)是一种具有生物活性的单环多肽化合物,其结构中的Adda结构决定了毒素的生理活性。MC性质稳定,耐酸碱,一般加温煮沸都不能将其有效去除。常规的混凝-沉淀-过滤组合工艺对蓝藻胞外毒素消除基本没有效果,而且还会破坏蓝藻细胞而促使毒素释放;活性炭吸附、膜过滤以及介孔材料无法破坏MC有毒基团;高剂量的臭氧、氯以及高锰酸钾氧化方法成本高昂,去除过程中容易产生中间副产物,造成二次污染。因此,发展高效、安全、低成本去除水中MC的方法已成为环境科学研究中亟待解决的重要问题之一。有研究发现,微囊藻毒素结构中的Adda基团可被光催化破坏,达到降解的效果。而光催化处理技术因其无二次污染,对污染物去除彻底,安全稳定,成本较低的优点,得到了广泛关注,是被公认的最有前景的绿色环境净化技术之一。

光催化主要是利用半导体光催化剂在光照射下产生活性物质与微囊藻毒素分子发生氧化还原使其降解的技术,因此开发高效稳定的半导体光催化剂成为光催化处理技术的关键问题。类石墨氮化碳(g-C3N4)作为非金属有机聚合物半导体材料,由于其禁带宽度较窄(Eg=2.70eV),化学稳定性好、容易改性和有较高的光催化性能等优点,使其在光催化领域受到了广泛的关注。但是单一的g-C3N4的光生电子和空穴复合率较高,导致其光催化的效果并不理想。为了抑制光生电子-空穴对的复合,可以将g-C3N4与其他材料复合,利用二者的协同作用来提高其光催化活性。

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