纳米复合催化剂及其制备和应用_2

文档序号:9296027阅读:来源:国知局
分散于15ml去离子水中搅拌均匀,加入0.048gK4[Fe (CN) 6]继续搅拌30min得到溶液a,将0.0507g氯化铁溶于15ml去离子水制得溶液b,将溶液b缓慢滴加到a中继续搅拌30min,老化20h。制备得到MHCF/Ti02 = 1/100 (摩尔比)的纳米复合材料。离心洗涤干燥后用于光-芬顿协同催化活性测试(暗反应条件:催化剂浓度lg/L、RhB浓度12mg/L,H2O2浓度0.4mol/L的水溶液。光芬顿反应条件:在暗反应基础上加入紫外光:27w黑光灯距离液面1cm高度)。30min后,其降解RhB暗反应活性为54%,紫外光照射下的活性为83%。
[0031]实施例3
[0032]将0.95g 二氧化钛(P25)分散于15ml去离子水中搅拌均匀,加入0.0845gK4[Fe (CN)6]继续搅拌30min得到溶液a,将0.0721g氯化铁溶于15ml去离子水制得溶液b,将溶液b缓慢滴加到a中继续搅拌30min,老化20h。制备得到MHCF/Ti02 = 1/60 (摩尔比)的纳米复合材料。离心洗涤干燥后用于光-芬顿协同催化活性测试(暗反应条件:催化剂浓度lg/L、RhB浓度12mg/L,H2O2浓度0.4mol/L的水溶液。光芬顿反应条件:在暗反应基础上加入紫外光:27w黑光灯距离液面1cm高度)。30min后,其降解RhB暗反应活性为81 %,紫外光照射下的活性为95%。
[0033]实施例4
[0034]将0.95g 二氧化钛(P25)分散于15ml去离子水中搅拌均匀,加入0.169gK4[Fe (CN) 6]继续搅拌30min得到溶液a,将0.16g氯化铁溶于15ml去离子水制得溶液b,将溶液b缓慢滴加到a中继续搅拌30min,老化20h。制备得到MHCF/Ti02 = 1/30 (摩尔比)的纳米复合材料。离心洗涤干燥后用于光-芬顿协同催化活性测试(暗反应条件::催化剂浓度lg/L、RhB浓度12mg/L,H2O2浓度0.4mol/L的水溶液。光芬顿反应条件:在暗反应基础上加入紫外光:27w黑光灯距离液面1cm高度)。30min后,其降解RhB暗反应活性为86%,紫外光照射下的活性为96%。
[0035]实施例5
[0036]将0.95g 二氧化钛(P25)分散于15ml去离子水中搅拌均匀,加入0.338gK4[Fe (CN) 6]继续搅拌30min得到溶液a,将0.32g氯化铁溶于15ml去离子水制得溶液b,将溶液b缓慢滴加到a中继续搅拌30min,老化20h。制备得到MHCF/Ti02 = 1/15 (摩尔比)的纳米复合材料。离心洗涤干燥后用于光-芬顿协同催化活性测试(暗反应条件:催化剂浓度lg/L、RhB浓度12mg/L,H2O2浓度0.4mol/L的水溶液。光芬顿反应条件:在暗反应基础上加入紫外光:27w黑光灯距离液面1cm高度)。30min后,其降解RhB暗反应活性为96%,紫外光照射下的活性为96%。
[0037]在上述方式中,MHCF/Ti02使用之后均可以通过离心分离出来,进而循环使用。以上所述,仅为本发明的【具体实施方式】之一,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,未经过创造性思想的变动和替换,均应包含在保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.MHCF/Ti02纳米复合催化剂,其特征在于:活性组份过渡金属六氰合铁酸盐(MHCF)负载于二氧化钛载体上,过渡金属六氰合铁酸盐于二氧化钛载体上的负载量为二氧化钛质量的1-25%。2.按照权利要求1所述纳米复合催化剂,其特征在于:过渡金属为?6、(:0、祖、&1、211或胞;复合催化剂粒径为10-50纳米。3.—种权利要求1或2所述纳米复合催化剂的制备方法,其特征在于:其制备过程如下:1)将0.5-2g的Ti02分散于10-50ml去离子水中,加入所需配比的K4[Fe (CN)J混合搅拌 20-120min ;2)将所需配比的过渡金属氯化物或者过渡金属硝酸盐配成澄清溶液;其过渡金属离子摩尔浓度为l-20mmol/L ;3)按过渡金属离子与K4[Fe(CN)6]的摩尔比1_2,将步骤2)所得溶液滴入步骤1)所得溶液中搅拌20-120min生成的纳米复合材料;4)静止老化12-20h;离心、固体物质洗涤,干燥得产物。4.一种权利要求1或2所述的MHCF/Ti02纳米复合催化剂的应用,其特征在于:所述的MHCF/Ti02纳米复合催化剂用于光_芬顿协同降解有机污染物。5.按照权利要求4所述纳米复合催化剂的应用,其特征在于:在紫外光的照射下,将所制备的MHCF/Ti02在H202存在下进行有机污染物降解,二氧化钛(光催化剂)光生电子可加速MHCF中被H202氧化的三价铁的还原,同时,MHCF接受二氧化钛的电子也可以抑制其光生电子-空穴的复合,产生光催化与芬顿反应的协同效果,高效催化降解多种有机污染物。6.按照权利要求4所述纳米复合催化剂的应用,其特征在于:光_芬顿协同降解有机污染物条件:室温,催化剂浓度lg/L、RhB浓度12mg/L,H202浓度0.4mol/L的水溶液,27w紫外灯距离液面10cm高度。7.按照权利要求4、5或6所述纳米复合催化剂的应用,其特征在于:所述有机污染物为:罗丹明B(RhB)、水杨酸、异戊二酮或间甲基苯酚中的一种或二种以上。
【专利摘要】本发明提供了一种过渡金属六氰合铁酸盐/二氧化钛纳米复合催化剂的制备:以过渡金属氯化物或过渡金属硝酸盐、亚铁氰化钾、二氧化钛为原料,通过原位的化学溶液法,将过渡金属六氰合铁酸盐(MHCF)原位生长在二氧化钛纳米颗粒表面,得到MHCF/TiO2纳米复合催化剂。本发明还提供了一种MHCF/TiO2纳米复合催化剂光-芬顿协同反应降解有机污染物的方法:在没有光的暗反应中,MHCF可以芬顿反应的形式来降解有机污染物,而在紫外光照射下,二氧化钛(光催化剂)可以产生电子空穴对,电子可以加速MHCF中被H2O2氧化的三价铁的还原,同时,MHCF接受二氧化钛的电子也可以抑制光生电子空穴的复合,进而加速芬顿反应以及光催化进程产生羟基自由基的效率,其协同效果对多种不同有机污染物均有非常好的降解效率。
【IPC分类】C02F1/58, B01J27/26, C02F1/32, B82Y30/00, C02F1/72
【公开号】CN105013520
【申请号】CN201410166121
【发明人】李旭宁, 王军虎
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月23日
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