[发明专利]一种改进的沸石固载光催化剂的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及光催化剂应用领域，旨在提供一种改进的沸石固载光催化剂的制备方法及其应用。包括以下步骤：取光催化剂和硅源，分散在去离子水和乙醇混合液中，搅拌下反应；取出反应产物，经洗涤、干燥后，将其作为硅源前驱体，利用固相法或水热法合成得到沸石固载光催化剂。本发明采用的原料价格较低、制备过程简单。光催化剂颗粒被沸石单晶包裹，且光催化剂含量可控，沸石分子筛可替换。在光催化降解含卤素污染物时，提高了光催化剂和污染物的接触时间，对有机污染物有很高的降解率，并且可循环使用。在光催化降解含卤素污染物时，可以在密闭空间或流动相中对污染物进行降解。本发明进行了抗酸性能的改进，能实现含卤元素的气相污染物降解。

技术领域

本发明是关于光催化剂应用领域，特别涉及一种沸石固载光催化剂的制备方法及其应用。

背景技术

卤代烃是指烃分子中的氢被卤素全部或部分取代所形成的化合物，如C₂HCl₃、CHCl₃和CCl₄等，它们在工业生产和人类生活中有着广泛的应用。它们的密度均大于1，因此容易沉积在水体底部并随地下水向深处流动；同时，较低的蒸气压导致它们极易挥发进入大气中。通常，卤代烃通过挥发、泄露和废弃物排放等方式进入到环境中，给环境和人体健康带来危害。

鉴于卤代烃对环境和人体健康的不利影响，人们对卤代烃的去除开展了广泛的研究并掌握了一些有效的卤代烃污染控制技术，比如：吸附法，生物降解法，利用高锰酸钾、臭氧和芬顿的氧化技术，电化学技术等。但这些技术都还存在成本高，效率低，产生二次污染等一系列问题。

由于光催化技术具有毒性低、效率高的优点，近年来在环境污染治理领域引起了人们的关注。利用光催化技术进行卤代烃污染控制的研究已经有很多报道。可是常规的光催化剂存在降解效率低，易失活，直接使用会对环境造成损害等问题。

申请人在中国发明专利申请“一种沸石固载光催化剂的制备方法”(专利申请号201610639285.2)揭示了一种具有封装结构的沸石分子筛固载光催化剂。由于在该技术方案中没有针对抗酸性对分子筛壳进行改性，并只针对催化剂在降解水中污染物中的应用，是否能够用于降解气态含卤素污染物未能作出进一步探究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种沸石固载光催化剂的制备方法及其应用。

为解决上述技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种改进的沸石固载光催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)按质量比例0.001～1∶1取光催化剂和硅源，分散在体积比为5∶4的去离子水和乙醇混合液中，搅拌下反应12小时；

(2)取出反应产物，经洗涤、干燥后，将其作为硅源前驱体，利用固相法或水热法合成得到沸石固载光催化剂。

本发明中，所述光催化剂是下述的任意一种：TiO₂光催化剂、C₃N₄光催化剂、BiVO_x光催化剂、ZrO₂光催化剂、SnO₂光催化剂、CdS光催化剂、ZnO光催化剂、Pt修饰的TiO₂光催化剂。

本发明中，所述沸石固载光催化剂具有规则孔道结构。

本发明中，所述硅源是下述的任意一种：细硅胶、白炭黑、水玻璃、正硅酸四乙酯、二苯基硅烷、二乙氧基甲基苯基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、三苯基甲基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷。

本发明进一步提供了前述沸石固载光催化剂在光催化降解含卤素污染物中的应用方法，是下述的任意一种：