[发明专利]一种OMS-2及其制备方法和应用、以及降解苯酚的方法

说明书

本发明是关于一种OMS‑2及其制备方法和应用、以及降解苯酚的方法。主要采用的技术方案为：OMS‑2的制备方法主要包括如下步骤：配制反应体系：配制出包括高锰酸盐和无机酸溶液的反应体系；微波辅助合成：对所述反应体系进行微波加热；微波加热的功率为190‑210W；且微波加热的温度为160‑180℃；后处理：对所述反应产物进行洗涤、干燥处理，得到OMS‑2。一种OMS‑2由上述的制备方法制备而成；且该OMS‑2可用于光催化降解苯酚。一种降解苯酚的方法主要包括将上述OMS‑2配制成悬浮液，将悬浮液与含有苯酚的溶液混合后，在光照的条件下OMS‑2作为光催化剂降解苯酚。本发明主要用于提供一种反应体系简单、反应时间短、便于控制反应条件的OMS‑2制备方法，所制备的OMS‑2光催化降解苯酚的效果好。

技术领域

本发明涉及一种OMS-2的制备及含酚废水处理技术领域，特别是涉及一种OMS-2及其制备方法和应用、以及降解苯酚的方法。

背景技术

锰元素的价态多变以及亲氧性质使其在自然界中被逐渐氧化，形成多种类型的氧化锰。氧化锰纳米结构在有广泛研究的分子/离子筛、催化剂、传感器和能量存储等方面显示出显著的应用特性。1993年以来，相关研究人员相继报道了一系列具有规整一维孔道结构的氧化锰八面体分子筛(OMS)，尤其是OMS-2的合成及应用研究工作。

OMS-2是由[MnO6]八面体共边组成双链进而形成2×2型孔道结构的二氧化锰。OMS-2作为二氧化锰的存在形式之一，是一类一维隧道结构锰氧化物，孔径大小为0.46nm x0.46nm，锰离子以混合价态(Mn2+，Mn3+，Mn4+)存在于OMS-2的骨架结构中，钾离子位于OMS-2结构的一维隧道中，起到中和多余负电荷的作用。OMS-2的孔道结构使得其具有良好的热稳定性和通透性，比表面积较高，活性强。OMS-2作为一种活性较高的化学材料，它所具有的环境属性也较多，包括氧化还原效应、吸附效应、离子交换性、孔道效应和催化效应等，可以吸附降解有机、无机污染物以及有毒有害重金属离子，在环境保护方面取得了不错的效果。在水相中，OMS-2与有机物的反应或降解存在多种作用，其中主要包括吸附性、氧化性和光催化性，这也使得OMS-2成为了一种多功能的水处理剂。

目前，合成OMS-2的方法包括水热法，溶胶-凝胶法，固相法、回流法等。上述OMS-2的制备方法各有利弊。譬如：(1)水热法制备的材料颗粒均匀，粒径小，而且无需焙烧，需在高温高压条件下的反应釜中进行，设备耗资大，研究成本较高；(2)溶胶-凝胶法制备的纳米材料颗粒均匀而且纯度较高，反应过程易于操作和控制，但是会出现团聚现象，且均需经过高温煅烧处理，反应中还经常用到对环境有害的有机物，不够环保；(3)相对于水热法，回流法的操作更简单，通过回流法制备OMS-2颗粒均匀，纯度较高，分散性良好，反应温度较低，易于金属离子掺杂，但在强酸性体系中产物经常伴有杂质，而且所需反应时间较长，往往超过24h；(4)固体状态反应操作简单，效率高，但是颗粒分布不均匀，纯度较低。

综上，本发明的发明人发现上述任一种合成方法不能同时实现反应时间短，反应体系简单、便于精确控制反应条件的效果。

另外，苯酚作为一种毒性高而且难降解的有机污染物，它的来源及污染相当的广泛，不仅能够对农业生产及动植物生长繁殖造成危害，还严重威胁到人类的身体健康，酚类物质是中国68种优先控制污染物之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种OMS-2及其制备方法和应用、以及降解苯酚的方法，主要目的在于提供一种反应体系简单、能缩短反应时间，及便于控制反应条件的OMS-2。进一步地，所制备的OMS-2能用于光催化降解苯酚。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明的实施例提供一种OMS-2的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

配制反应体系：配制出包括高锰酸盐和无机酸溶液的反应体系；