[发明专利]一种催化剂模块、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种催化剂模块、制备方法及应用，催化剂模块包括多孔载体和复合催化剂，复合催化剂吸附在所述多孔载体上，且所述多孔载体可再生的重复负载所述复合催化剂。多孔载体为碳布，复合催化剂为Co₃O₄/Ag₃PO₄复合光催化剂。催化剂模块应用于降解有机污染物。碳布负载Co₃O₄/Ag₃PO₄复合光催化剂的制备方法包括清洗碳布、碳布生长氧化钴和复合磷酸银等步骤。该催化剂模块催化效率高，且可在可见光条件下降解有机污染物，且便于回收。制备的氧化钴为树枝状可以很好地与磷酸银缠结在一起防止磷酸银脱落，使得稳定性更好；并且氧化钴与磷酸银复合形成异质结可以有效促进电荷转移，提高光催化活性；载体可以重复回收利用，降低成本。

技术领域

本发明属于催化剂制造领域，具体涉及一种碳布负载Co₃O₄/Ag₃PO₄复合光催化剂、其制备方法和应用。

背景技术

随着科技与工业的极速发展，环境污染越来越严重并且已经成为迫切解决的严重问题之一，特别是工业中的有机染料废水会严重污染地球环境；近几十年来，半导体光催化材料对有机污染物的净化有很好的效果并且引起广泛关注，其中TiO₂、ZnO等具有很好的氧化能力、光稳定性强并且成本低。但是TiO₂、ZnO等只能被紫外光激发。众所周知，紫外光只占太阳光的3-5％左右，远远低于可见光的比例(大约在45％左右)。因此，迫切需要开发具有较高活性和良好稳定性的可见光响应的光催化剂。

近年来，一系列Ag基光催化剂如Ag₂CO₃和Ag₃PO₄等被陆续研发，其在可见光照射下降解有机污染物时表现出来了优异的光催化活性。虽然单一的Ag基光催化剂虽然光催化效果好，但是这些Ag基光催化剂粉末存在难以分离回收并且容易发生光腐蚀、且稳定性不好的缺点，利用光催化剂的固定负载和耦合方法是解决上述问题的有效途径之一。并且负载型Ag基光催化剂更方便回收，复合后的Ag基光催化剂活性更高。

例如，申请号为CN201310462452.7的中国发明专利《一种二硫化钼/磷酸银复合可见光光催化材料及其制备方法》，该制备方法是由质量比为0.1:100～3:100的类石墨烯二硫化钼和磷酸银复合而成，具体是利用类石墨烯二硫化钼对磷酸银光催化剂进行改性处理，而得到一种类石墨烯二硫化钼/磷酸银复合材料。然而。粉末状的催化剂仍然存在回收困难的问题。

又如申请号为CN201810960073.3的中国发明专利《一种纳米片状磷酸银及其制备方法和作为可见光催化剂的应用》，该发明制备方法是将钼酸铵溶液滴加至硝酸银溶液中搅拌均匀，得到混合液；在所述混合液中滴加磷酸氢二钠溶液，搅拌反应，即得纳米片状磷酸银晶体，虽然该方法制备的磷酸银具有较好的可见光光催化活性，但是单一的磷酸银光催化材料容易发生光腐蚀，稳定性不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种催化剂模块、应用及其制备方法，其能解决上述问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种催化剂模块，所述催化剂模块包括多孔载体和复合催化剂，所述复合催化剂吸附在所述多孔载体上，且所述多孔载体可再生的重复负载所述复合催化剂。

优选的，所述多孔载体包括但不限于碳基载体或陶瓷基载体的一种或组合，所述碳基载体包括但不限于碳布、多孔石墨中的一种或组合，所述陶瓷基载体包括但不限于多孔蜂窝状陶瓷载体；所述复合催化剂为Co₃O₄/Ag₃PO₄复合光催化剂。

优选的，所述多孔载体具有经化学方法改善的亲水性表面。