[发明专利]一种非均相紫外‑芬顿氧化催化剂及其制备与应用

摘要

本发明公开了一种非均相紫外‑芬顿氧化催化剂及其制备与应用，以普鲁士蓝为铁源，普鲁士蓝以自组装方式沉积在具有垂直孔道的氨基功能化SiO2介孔薄膜上，通过物理吸附和正负电荷相互作用力实现普鲁士蓝固定化，结合牢固，抗流失；所制备的催化剂为膜催化剂，比表面积大，活性组分利用效率高，催化效率高，与粉末状、颗粒状催化剂相比，易分离、易回收；由于催化剂具有垂直分布的介孔孔道，内扩散阻力小，适于处理的有机物种类多；同时，催化剂负载的普鲁士蓝，包含多种形态的铁，具有协同作用；另外，本发明的制备方法工艺简单，条件温和，适合推广应用。

主权项

一种非均相紫外‑芬顿氧化催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：以双子型阴离子型表面活性剂为模板剂，以3‑氨丙基三甲氧基硅烷为助结构导向剂，并加入硅源，采用溶胶‑凝胶法，在基底材料表面制备具有垂直孔道结构的SiO2介孔薄膜，即VC SiO2介孔薄膜，所述基底材料为玻璃片或硅晶片；步骤2：将具有垂直孔道结构的SiO2介孔薄膜置于乙醇/乙醇胺混合溶液中溶解去除模板剂，同时暴露出垂直孔道内由3‑氨丙基三甲氧基硅烷引入的氨基基团，实现VC SiO2介孔薄膜的氨基功能化；步骤3：以普鲁士蓝为铁源在具有垂直孔道结构的SiO2介孔薄膜上进行普鲁士蓝层层自组装，得到PB/VC SiO2介孔薄膜即为非均相紫外‑芬顿氧化催化剂，将具有垂直孔道结构的SiO2介孔薄膜交替置于K4Fe(CN)6溶液和FeCl3溶液中浸泡，30‑90s/次，10‑30次，然后冲洗、干燥；步骤1中所述双子型阴离子型表面活性剂为十二烷基谷氨酸二钠、十四烷基谷氨酸二钠、十六烷基谷氨酸二钠或十八烷基谷氨酸二钠。