[发明专利]一种紫外光光照降解无机类恶臭污染物氨气的方法

说明书

本发明属于光催化降解污染物技术领域，具体涉及一种紫外光光照降解无机类恶臭污染物氨气的方法。以二氧化钛光催化剂为基底使用金属盐并经过高温煅烧处理后，使得二氧化钛催化剂表面性质得以调控，然后将催化材料负载与玻璃纤维上，将其内置于自主设计的净化器装置中，在紫外光下达到高效降解无机类恶臭污染物氨气的目的。本发明采用负载铜盐改性的二氧化钛光催化剂的催化材料，用紫外光激发实现对无机类恶臭污染物氨气的绿色、高效、经济的降解处理。本发明条件温和，催化材料制备简单、处理性能优异具有显著的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于光催化降解污染物技术领域，具体涉及一种紫外光光照降解无机类恶臭污染物氨气的方法。

背景技术

太阳光是一种复合光，包括了紫外、可见和红外这三种不同的波段。紫外光波长比可见光短，但比X射线长的电磁辐射。紫外光在电磁波谱中的范围波长为10-400nm，这范围内开始于可见光的短波极限，而与X射线的波长相重叠。紫外光相较于可见光有着更高能量，对生物具有强大的杀伤能力常常利用来灭菌，同时因紫外光光子能量较高，可打开需能较高的化学键。相较于可见光，紫外光具有更强的穿透能力，常常被运用到透视、鉴定、物体探伤等方面。在生物方面，适量的紫外光照射可帮助人体合成维生素D，也可为自然界中一些动物进行导航。

随着人类社会和工业化的迅猛发展和日益频繁的人类活动，全球范围内的污染问题日益严峻，对各类无机有机污染物的有效降解和处理是目前亟待解决的问题。光催化技术是利用清洁的太阳能有效的降解治理污染的一种绿色环保有效的方法。二氧化钛光催化剂具有反应条件温和、无毒、无二次污染等优点，且有良好的光反应活性，能够降解难降解的有机类污染物。但传统的二氧化钛光催化剂对无机类污染物的处理效果欠佳，因此基于二氧化钛光催化剂进行改性以实现对无机类污染物的有效降解具有重要的价值和意义。

专利CN108816228A公开了一种改性纳米级光催化材料及其制备方法，通过溶胶-凝胶法制备的锐钛矿TiO₂纳米粒子和金属铜纳米粒子负载型介孔SiO₂的改性纳米级光催化材料，使具有光催化活性的锐钛矿TiO₂纳米粒子和金属铜纳米粒子高度分散在介孔SiO₂基体中，用于氨气降解，光催化效率高，催化剂在185nm、254nm光照下均具有良好的光催化降解氨气的效果，紫外可见光吸收性能好，适合广泛应用于有毒及污染化学物质降解及洗消领域。但是在该专利中，将以固体粉体的形式分散在玻璃纤维上，可能纯在分散不均匀和负载不牢固且该专利中催化剂材料制备工艺相较于本专利中工艺较为复杂。该专利中使用185nm和254nm紫外光激发发生反应，由于185nm紫外光的光子能量强于254nm紫外光的光子能量使得化学键更加容易断裂，在使用185nm紫外光激发的最优条件下也仅能在50min内将降解6ppm左右浓度的氨气，降解能力还有待提高，且无循环测试表明该催化剂性能的持久性。而在本专利中可在50min内将60ppm浓度的氨气全部降解并循环十次降解能力不降低。

发明内容

本发明采用将金属盐溶液和纳米二氧化钛钛胶溶液以溶液的状态使用喷涂雾化枪直接均匀喷涂在玻璃纤维上在经过高温煅烧形成负载铜盐改性的二氧化钛光催化剂的催化材料，用紫外光激发实现对无机类恶臭污染物氨气的绿色、高效、经济的降解处理。本发明条件温和，催化材料制备简单、处理性能优异具有显著的经济效益和社会效益。

为实现上述发明目的，本发明是通过如下技术方案实施的：

一种紫外光光照降解无机类恶臭污染物氨气的方法，具体步骤为：

,(1)改性二氧化钛光催化材料的预制备

取一系列铜盐或过渡金属盐，配置为1–2mol/L金属盐溶液；取纳米二氧化钛溶胶溶液与金属盐溶液按一定体积比例喷涂100mL-200mL在玻璃纤维上；

(2)光催化材料的高温煅烧