[发明专利]硅藻土负载镧掺杂纳米氯氧化铋复合材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种硅藻土负载镧掺杂纳米氯氧化铋复合材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、将硅藻土研磨，干燥，即得到硅藻精土；S2、将S1中的硅藻精土与水混合，在搅拌状态下滴入三氯化铋水溶液，接着滴入硫酸铵溶液和浓盐酸的混合液，于20～95℃下反应0.5～2.5h，得到反应液；S3、向S2中反应液中加入硝酸镧水溶液，经抽滤、洗涤、干燥，并于450～750℃下煅烧2～4h，最终得到复合材料。本发明还提供了上述复合材料在室内空气污染物去除中的应用。本发明通过水解沉淀法将纳米级La‑BiOCl颗粒负载在硅藻土的孔道及表面上，合成La‑BiOCl/硅藻土复合材料，对室内空气中污染物具有优异的净化效果。

技术领域

本发明属于无机复合材料合成技术领域，具体涉及一种硅藻土负载镧掺杂纳米氯氧化铋复合材料、制备方法及应用。

背景技术

近年来，随着科技的发展和进步，人们大部分时间都是在室内度过，室内空气的好坏直接影响到人体的健康状况，而且随着经济的发展和人们生活水平的不断提高，大家对室内环境舒适度的要求也越来越高。随之而来的对住房、办公楼、商场等室内空间进行高档精细装修的热潮方兴未艾。然而，装修在使室内环境变得舒适与美观的同时，也造成了室内环境的污染，严重影响到人们的身体健康，给人们的生活带来了极大的困扰。中国标准化协会和中国儿童卫生保健疾病防治指导中心的调查显示：全国每年因装修污染引发呼吸道感染而死亡的儿童高达210万。据某家儿童医院血液科统计，接诊的白血病患儿中，90％家庭在半年之内曾经装修过。由于室内环境的恶化，我国的肺癌发病率更以每年26.9％的惊人速度迅猛递增。

装修污染已经严重的侵害了人体健康甚至危及人类生命安全，更为严重的是目前已经出现的装修污染致使胎儿畸形、流产，更将严重的影响到人类的生存和繁衍。目前，装修污染已被列入对公众危害最大的五种环境因素之一。

针对室内空气污染，现阶段国内外研究了多种污染控制技术和方法，如吸附、负离子、光催化氧化、紫外光等上述一种或多种方法的综合。但由于目前各种治理技术，都有其自身的缺陷和局限性，如负离子空气净化器只能“清新”空气，不能使有害物质彻底去除；化学吸收法可达到较好的去除效果，但成本高，且所使用的某些试剂有一定的毒性；活性炭虽然能够吸附有害气体，却需要频频更换滤芯。所以根据当前室内空气污染的严重现状来说，很有必要研究一种实用的新型处理技术。

BiOCl光催化剂具有独特的层状结构和电子结构，适合的禁带宽度，呈现出良好的光催化性能，对于染料、氯代有机小分子、藻毒素等都具有较好的光催化降解效果。并且BiOCl作为一种新型的光催化剂不仅便宜易得、性能稳定、活性好、制备条件温和简单，而且与传统光催化剂P25相比较，其独特的开放式层状结构更有利于电子空穴对的有效分离和电荷转移，从而使其具有更好的光催化活性和稳定性。把BiOCl负载在硅藻土表面及孔道内，既可解决纳米粉体易团聚、分离回收难的问题，又克服了悬浮相光催化剂稳定性差和容易中毒等缺点，可极大地拓展BiOCl的应用范围，是目前BiOCl光催化技术研究领域中的一个重要方向。纳米粉体的负载方法主要有溶胶－凝胶、液相沉淀、浸渍、化学气相沉积法等。但由于溶胶－凝胶、气相沉积法等生产成本高，浸渍法、混合制剂法等又难以得到负载均匀、催化活性高的纳米BiOCl薄膜，且BiOCl的带隙能在3.20～3.50eV之间可见光下光催化效果较差，所以研究新的制备方法已经是大势所趋。因此本发明设计通过水解沉淀法制得La-BiOCl/硅藻土光催化材料，使其吸附、光催化具有明显协同效应，净化效果得以提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供的一种硅藻土负载镧掺杂纳米氯氧化铋复合材料的制备方法，操作简单，条件温和，无二次污染且成本低。

本发明的第一个是提供一种硅藻土负载镧掺杂纳米氯氧化铋复合材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将硅藻土研磨，接着在105～115℃下干燥2～5h，然后打散，即得到硅藻精土；