[发明专利]一种溴氧化铋@聚苯胺-二氧化锰复合光催化剂及其制备方法和应用在审

专利信息
申请号: 201910504706.4 申请日: 2019-06-12
公开(公告)号: CN110252416A 公开(公告)日: 2019-09-20
发明(设计)人: 陈爱华 申请(专利权)人: 盐城工学院
主分类号: B01J31/32 分类号: B01J31/32;B01J37/10;B01J37/34;C02F1/30;C02F101/30;C02F101/34;C02F101/38
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 蓝霞
地址: 224051 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 二氧化锰 聚苯胺 复合光催化剂 溴氧化铋 制备方法和应用 水中 洗涤 离子 粉末溶解 光催化剂 完全溶解 真空抽滤 反应釜 浓盐酸 体积比 质量比 苯胺 超声 抽滤 放入 制备 溶解
【说明书】:

发明属于光催化剂领域,具体涉及一种溴氧化铋@聚苯胺‑二氧化锰复合光催化剂及其制备方法和应用。制备方法如下:将质量体积比为1:20的MnO2粉末和浓盐酸溶解于去离子水中,超声至溶液完全溶解;往溶液中加入苯胺,室温下搅拌至反应完全;抽滤、洗涤、真空干燥得聚苯胺‑二氧化锰。将质量比为1:99‑999的聚苯胺‑二氧化锰和BiOBr粉末溶解于去离子水中;放入反应釜中于120℃下反应至完全,自然冷却至室温,真空抽滤、洗涤、真空干燥得溴氧化铋@聚苯胺‑二氧化锰复合光催化剂。

技术领域

本发明属于光催化剂领域,具体涉及一种溴氧化铋@聚苯胺-二氧化锰复合光催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

环丙沙星(CIP)是一类重要的喹诺酮类广谱抗生素,已广泛应用于人类和动物的各种疾病的消毒和治疗。然而,CIP会通过多种途径进入水循环当中,会对人体健康和生态系统平衡造成极大的危害。与许多其它医药化合物一样,由于CIP的化学结构稳定,且不易生物降解,因此常规污水处理工艺(生物和物理吸附)很难去除CIP。因此,开发更有效的去除生态系统中CIP的技术是一个紧迫的问题。太阳能是一种取之不尽、用之不竭、无污染的可再生能源,如何有效利用太阳能成为一种治理环境污染的潜在手段。光催化氧化法是以丰富、清洁的太阳能来降解污染物等,具有操作简便、反应条件温和、可重复利用及不易造成二次污染等优点,这对解决环境污染具有非常重要的意义。

近年来,铋基光催化材料的开发与利用受到广泛关注,这类材料大都具有独特的电子、微观结构以及优异的太阳光光催化性能,到目前为止,已开发出的材料包括Bi2MoO6、BiVO4、 Bi2WO6和BiOX(X=F、Cl、Br、I)等,BiOBr是一种层状结构的半导体材料,其具有适合的禁带宽度和高的稳定性,表现出优异的催化性能,但是纯相的BiOBr光催化剂其光生电子与空穴的复合率较高,量子效率低。光催化效率不高的问题限制着溴氧化铋(BiOBr)光催化剂的发展和应用。

发明内容

针对现有技术的不足,本发明提供一种溴氧化铋@聚苯胺-二氧化锰复合光催化剂的制备方法及其应用,本发明操作工艺简单易行,所制备复合材料性质稳定、光催化活性高,易于大规模工业化生产。

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:

一种溴氧化铋@聚苯胺-二氧化锰复合光催化剂,所述光催化剂包括溴氧化铋和聚苯胺-二氧化锰;所述聚苯胺-二氧化锰的质量为所述光催化剂总质量的0.1%-1%。

优选地,所述聚苯胺-二氧化锰的质量为所述光催化剂总质量的0.5%。

一种溴氧化铋@聚苯胺-二氧化锰复合光催化剂的制备方法,包括以下步骤:

(1)聚苯胺-二氧化锰的制备

将质量体积比为1:20的MnO2粉末和浓盐酸溶解于去离子水中,超声至溶液完全溶解;往溶液中加入苯胺,室温下搅拌至反应完全;抽滤、洗涤、真空干燥得聚苯胺-二氧化锰。

(2)溴氧化铋@聚苯胺-二氧化锰复合光催化剂的制备

将质量比为1:99-999的聚苯胺-二氧化锰和BiOBr粉末溶解于去离子水中;放入反应釜中于120℃下反应至完全,自然冷却至室温,真空抽滤、洗涤、真空干燥得溴氧化铋@聚苯胺-二氧化锰复合光催化剂。

优选地,所述步骤(2)溴氧化铋的制备方法如下:

(1)将五水合硝酸铋溶解于去离子水中,加入乙酸并混合均匀得溶液A;将溴化钾溶解于去离子水中,超声处理,得到溶液B;

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