[发明专利]一种具有同时去除VOC和EEDs性能的磷酸铋的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种具有同时去除VOC和EEDs性能的磷酸铋的制备方法及应用，包括如下步骤：(1)将多聚磷酸溶于水或乙醇或水和乙醇的混合液中，在冰水浴下，加入Bi盐，搅拌使其溶解；(2)将步骤(1)溶解液转移至反应釜中，密封，进行水热处理，自然冷却后，通过洗涤、烘干和研磨得BiPO₄；或将步骤(1)溶解液室温静置，通过洗涤、烘干和研磨得BiPO₄；(3)将步骤(2)得到的BiPO₄焙烧，焙烧后自然冷却得到焙烧处理的BiPO₄；(4)将步骤(3)焙烧处理后的BiPO₄放入去离子水中室温下浸渍，过滤，室温烘干即得表面羟基修饰的BiPO₄。该方法制备得到表面羟基修饰BiPO4，其形貌、晶相可控，可实现VOC和EEDs的高效降解。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备方法，特别涉及一种具有同时去除VOC和EEDs性能的 磷酸铋及应用。

背景技术

挥发性有机物(volatile organic compounds，VOC)是大气污染物中广泛存在的和主 要的污染物。其中，苯是一种石油化工基本原料是重要的化工原料和溶剂，被广泛应用 于造漆、制药、制鞋、家具生产等领域，是室内空气中最为常见的隐形“杀手”。苯作 为VOC的典型代表，国际卫生组织已经把苯定为强烈致癌物质，苯可以引起白血病和再 生障碍性贫血也被医学界公认。另一方面，水污染同样面临着严峻挑战。除了肉眼可见 和气味显著的各种印染、氮、硫等污染物，还有一类广泛存在于水体，但往往被忽视的 有机污染物-环境内分泌干扰物(environmental endocrine disruptingchemicals，EEDs)。 EEDs指可通过干扰生物或人体内保持自身平衡和调节发育过程天然激素的合成、分泌、 运输、结合、反应和代谢等过程从而对生物或人体的生殖、神经和免疫系统等的功能产 生影响的外源性化学物质。现已证明的环境雌激素约有80余种，按其来源可以分为天然 雌激素、植物性雌激素、动物雌激素、人工合成雌激素四大类。其中双酚A(Bisphenol A， BPA)是这一类污染物的典型代表。由于BPA的优异特性，BPA无处不在，从矿泉水瓶、 食品包装到医疗器械都有它的身影。也正由于其广泛的用途，致使其“滥用成灾”。据 调查，我国淡水水体中，BPA风险水体占全部水体的64.70％。正因为VOC和EEDs的广 泛存在，而又对人体和其他生物体的严重毒副作用，VOC和EEDs的去除受到了国际社 会的广泛关注。目前，虽有物理吸附、生物降解和化学氧化法被研究用来去除环境中的 有机污染物，然而这些方法却存在着一些缺陷。例如，物理吸附法虽然简单，但是吸附 饱和后不能再吸附，并易于脱附，重新释放到空气中；生物降解安全可靠，但时效太慢； 化学氧化法易造成二次污染。因此，最近兴起的光催化技术或光催化耦合技术日益受到 关注。由于其太阳光驱动、反应条件温和、绿色、安全和经济等显著特点，而显示了巨 大的应用潜力。光催化技术中高效稳定的催化剂的开发是其实际应用的核心。虽然，目 前已有多种催化剂如金属氧化物、硫化物、氮化物等等被研究，但是同时具有可以高效 降解气相有机污染物(如VOC)和液相有机污染物(如EEDs)的催化剂还不曾见报道。 例如，二氧化钛(TiO₂)可以有效的降解水体中各种有机污染物，但是对于气体中的有 机污染物降解却效率极低。因此，开发同时具有高效降解气相和液相有机污染物的光催 化剂势在必行。

现有的光催化剂一般都是只在一种反应体系中有效果，而且矿化效率较低(污染物 的降解和矿化是两个概念。降解指的是污染物分子被破坏，但有可能生成很多其它有机物分子，甚至比原污染物毒性更强的物质。矿化指的是有机物分子被完全分解生成二氧 化碳和水。因此，高降解率并不代表有机污染物被完全分解，催化剂去除有机污染物的 能力仅仅用降解率来评断是不适合的，而应该关注其矿化能力。)。