1.一种反蛋白石结构光热催化剂cexmn1-xoy的制备方法和应用,其特征在于,该反蛋白石结构材料cexmn1-xoy以聚苯乙烯微球(ps)为模板剂、ce(no3)3•6h2o和mn(no3)2•4h2o为cexmn1-xoy的前驱体、柠檬酸为络合试剂,采用真空浸渍和煅烧法制备,该材料用于光热驱动降解甲苯和甲醛等挥发性有机物(vocs),其制备方法包括以下步骤:
(1)将50ml苯乙烯加入到分液漏斗中,用5wt%的naoh溶液洗涤三次,以洗去苯乙烯中的阻聚剂;再用水洗三次,以洗去残留的naoh;
(2)在500ml三口烧瓶中,加入160ml乙醇、260ml去离子水、0.45g十二烷基硫酸钠和0.6g过硫酸钾,搅拌至形成均一透明的溶液;在氮气保护下,将三口烧瓶在水浴锅中升温至65~75℃,注入36ml洗过的苯乙烯,磁力搅拌下反应15~25h;用脱脂棉过滤残渣后,得到乳白色的单分散ps微球乳液;
(3)将制好的ps微球乳液超声分散30min,在离心管中以4000r/min的转速下离心至上清液澄清;倒出上清液,将ps微球在60℃下真空干燥5h,磨成粉末;
(4)将不同比例的ce(no3)3•6h2o和mn(no3)2•4h2o(共10mmol)溶解于10ml无水乙醇中,再加入2.1g柠檬酸,磁力搅拌30min;
(5)将1.5g制备的ps微球模板加入上述溶液中浸渍1h,进行真空抽滤至ps模板表面无液体存在;再将浸渍抽滤后的ps微球模板放入70℃烘箱中进行干燥,1h后取出;上述浸渍、干燥过程重复3~6次;
(6)将上述产物放入马弗炉,500℃下在空气中煅烧2h除去ps模板,得到cexmn1-xoy反蛋白石材料;
(7)在可见光驱动下,测试所制备反蛋白石结构材料cexmn1-xoy的光热驱动催化降解vocs活性。
2.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料cexmn1-xoy的制备方法和应用,其特征在于,制备ps微球乳液过程中,优化的反应温度为70~72℃。
3.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料cexmn1-xoy的制备方法和应用,其特征在于,前驱体ce(no3)3•6h2o和mn(no3)2•4h2o的摩尔比为1:9~9:1。
4.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料cexmn1-xoy的制备方法和应用,其特征在于,ps微球模板在ce(no3)3•6h2o和mn(no3)2•4h2o前驱体溶液中浸渍、烘干处理步骤优化的重复次数为4次和5次。
5.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料cexmn1-xoy的制备方法和应用,其特征在于,该材料降解vocs所使用的光源包括太阳光、模拟太阳光、氙灯光源和卤钨灯。
6.根据权利要求1所述的反蛋白石结构光热催化材料cexmn1-xoy的制备方法和应用,其特征在于,该材料可用于降解的vocs包括苯系物(甲苯、二甲苯)、醛类(甲醛、乙醛)、烷烃(乙烷)和烯烃(丙烯)。