本发明专利技术涉及一种用于降解甲基橙的含金催化剂及其制备和应用，所述含金催化剂为：将离子液体通过固载在多孔氧化硅上的引发剂接枝到多孔氧化硅上，然后吸附氯金酸后，还原，制得。将带有双键的可聚合的离子液体1-(4-乙烯基苄基)-3-甲基咪唑氯盐通过固载在多孔氧化硅上的引发剂BTPAm接枝到多孔氧化硅上。利用咪唑阳离子对氯金酸特有的吸附能力，经硼氢化钠还原，可以制备出含金的催化剂。本发明专利技术催化剂只在过氧化氢的作用下室温便可快速降解水中的染料甲基橙。本发明专利技术实施简便，可以快速彻底地降解印染废水中的甲基橙，保护环境和人们身体健康。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于降解甲基橙材料及其制备和应用领域，特别涉及一种用于降解甲基橙 的含金催化剂及其制备和应用。
技术介绍
甲基橙是一种水溶性染料，广泛地应用于纺织印染行业，同时，甲基橙也是典型的 致癌致畸变有害物质，对环境和人体危害巨大。因此，降解纺织印染行业废水中的甲基橙对 保护环境和人体健康有重要意义。现有的降解甲基橙的方法多是利用半导体材料（例如二 氧化钛）的光催化效应或多种化学物理综合作用（包括氧化、辐射、超声等作用）使甲基橙 降解。但这些技术所需设备昂贵、工艺复杂、处理效率低下，很难满足现实需要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于降解甲基橙的含金催化剂及其制备 和应用，本专利技术无需大型专业设备，也无需吸附、过滤、搅拌等工艺，只需将含金催化剂加入 到含甲基橙的废水中，在过氧化氢的作用下通过自发的扩散作用即可降解甲基橙。 本专利技术的一种用于降解甲基橙的含金催化剂，所述含金催化剂为：将离子液体通 过固载在多孔氧化硅上的引发剂接枝到多孔氧化硅上，然后吸附氯金酸后，还原，制得。 所述离子液体为1-(4-乙烯基苄基）-3-甲基咪唑氯盐；引发剂为BTPAm ;还原剂 为硼氢化钠。 本专利技术的一种用于降解甲基橙的含金催化剂的制备方法，包括： (1)多孔氧化硅的制备 将硅源溶于水中，加入硫酸，室温搅拌3-6h，陈化，调节pH为9-11，70-120 °C条 件下，水热处理5-10h，洗涤，干燥，得到多孔氧化硅；其中硅源、水、硫酸的比例为5-10g : 50-100mL ：2〇-50mL ； (2)引发剂在多孔氧化硅上的固载 将多孔氧化硅浸入溶剂中，加入引发剂，在氮气保护下反应12-24h，过滤、洗涤，得 到表面固载引发剂的多孔氧化硅；其中多孔氧化硅、溶剂、引发剂的比例为l-3g :20-50mL : 0. l-〇. 3mL ； (3)氧化硅表面接枝离子液体 将表面固载引发剂的氧化硅加入到N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入氯化亚铜、 2, 2 联吡啶、离子液体，氮气保护下，60-100°C反应12-24h，过滤，洗涤，真空干燥，得到表 面接枝离子液体的氧化硅；其中表面固载引发剂的氧化硅、N，N-二甲基甲酰胺、氯化亚铜、 2, 2 联吡啶、离子液体的比例为 l-3g :20-50mL :5-18mg :15-50mg :1. 5-5g ; (4)含金催化剂的制备： 将表面接枝离子液体的氧化硅加入到氯金酸水溶液中，超声，搅拌，过滤，然后加 入还原剂，即得含金催化剂；其中表面接枝离子液体的氧化硅、氯金酸、硼氢化钠的比例为 0.1-0. 4g :8_35mL :l_5mL。 所述步骤⑴中硅源为硅酸钠；硫酸体积百分浓度为1-50% ;多孔氧化硅的比表 面积为 200-500m2/g，孔径 14-26nm。 所述步骤（1)中陈化温度为60-75°C，时间为5-10h ;干燥温度为80-120°C，干燥 时间为5-12h。所述步骤（2)中溶剂为氯仿；引发剂为BTPAm。 所述步骤（3)中离子液体为1-(4-乙烯基苄基）-3-甲基咪唑氯盐。 所述步骤⑷中还原剂为硼氢化钠；超声时间为5-10min，搅拌时间为10-20min。 还原时间为2-10min. 所述离子液体的制备： 将2g的1-甲基咪唑溶于20mL的N，N-二甲基甲酰胺中，加热至80°C，然后缓慢滴 加4. 5g的4-氯甲基苯乙烯，反应24小时。减压蒸馏除去溶剂，用乙酸乙酯洗涤产物多次， 40°C真空干燥6小时，得产物1-(4-乙烯基苄基）-3-甲基咪唑氯盐。 所述引发剂的制备： LOg的2-溴异丁酰溴溶于IOOmL的甲苯中，加入2mL三乙胺（TEA)，再加入1.8mL 的3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APS)，室温反应12小时。过滤除去沉淀，旋蒸滤液得引发剂 BTPAm. 本专利技术的一种用于降解甲基橙的含金催化剂的应用，将含金催化剂加入到甲基橙 水溶液中，然后加入H 2O2 (体积百分比10-30% )，静置，甲基橙水溶液褪色。 离子液体制备方程式：【主权项】1. 一种用于降解甲基橙的含金催化剂，其特征在于：所述含金催化剂为：将离子液体 通过固载在多孔氧化硅上的引发剂接枝到多孔氧化硅上，然后吸附氯金酸后，还原，制得。2. 根据权利要求1所述的一种用于降解甲基橙的含金催化剂，其特征在于：所述离子 液体为1-(4-乙烯基苄基）-3-甲基咪唑氯盐；引发剂为BTPAm ;还原剂为硼氢化钠。3. -种用于降解甲基橙的含金催化剂的制备方法，包括： (1) 将硅源溶于水中，加入硫酸，室温搅拌3-6h，陈化，调节pH为9-11，70-120 °C条 件下，水热处理5-10h，洗涤，干燥，得到多孔氧化硅；其中硅源、水、硫酸的比例为5-10g : 50-100mL ：2〇-50mL ； (2) 将多孔氧化硅浸入溶剂中，加入引发剂，在氮气保护下反应12-24h，过滤、洗涤，得 到表面固载引发剂的多孔氧化硅；其中多孔氧化硅、溶剂、引发剂的比例为l-3g :20-50mL : 0. l-〇. 3mL ； (3) 将表面固载引发剂的氧化硅加入到N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入氯化亚铜、 2, 2 联吡啶、离子液体，氮气保护下，60-100°C反应12-24h，过滤，洗涤，真空干燥，得到表 面接枝离子液体的氧化硅；其中表面固载引发剂的氧化硅、N，N-二甲基甲酰胺、氯化亚铜、 2, 2 联吡啶、离子液体的比例为 l-3g :20-50ml :5-18mg :15-50mg :1. 5-5g ; (4) 将表面接枝离子液体的氧化硅加入到氯金酸水溶液中，超声，搅拌，过滤，然后加 入还原剂，即得含金催化剂；其中表面接枝离子液体的氧化硅、氯金酸、硼氢化钠的比例为 0.1-0. 4g :8_35mL :l_5mL。4. 根据权利要求3所述的一种用于降解甲基橙的含金催化剂的制备方法，其特征在 于：所述步骤（1)中硅源为硅酸钠；硫酸体积百分浓度为1-50%;多孔氧化硅的比表面积为 200-500m 2/g，孔径 14-26nm。5. 根据权利要求3所述的一种用于降解甲基橙的含金催化剂的制备方法，其特征在 于：所述步骤（1)中陈化温度为60-75°C，时间为5-10h ;干燥温度为80-120°C，干燥时间为 5-12h〇6. 根据权利要求3所述的一种用于降解甲基橙的含金催化剂的制备方法，其特征在 于：所述步骤⑵中溶剂为氯仿；引发剂为BTPAm。7. 根据权利要求3所述的一种用于降解甲基橙的含金催化剂的制备方法，其特征在 于：所述步骤（3)中离子液体为1-(4-乙烯基苄基）-3-甲基咪唑氯盐。8. 根据权利要求3所述的一种用于降解甲基橙的含金催化剂的制备方法，其特征在 于：所述步骤（4)中还原剂为硼氢化钠；超声时间为5-10min，搅拌时间为10-20min，还原 时间为2-10min。9. 一种如权利要求1所述的用于降解甲基橙的含金催化剂的应用，其特征在于：将含 金催化剂加入到甲基橙水溶液中，然后加入10-30%的H 202，静置，甲基橙水溶液褪色。【专利摘要】本专利技术涉及，所述含金催化剂为：将离子液体通过固载在多孔氧化硅上的引发剂接枝到多孔氧化硅上，然后吸附氯金酸后，还原，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于降解甲基橙的含金催化剂，其特征在于：所述含金催化剂为：将离子液体通过固载在多孔氧化硅上的引发剂接枝到多孔氧化硅上，然后吸附氯金酸后，还原，制得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王玥，郭建生，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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