一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法技术

本发明专利技术公开了一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，包括以下步骤：将Bi(NO3)3·

【技术实现步骤摘要】
一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法


[0001]本专利技术属于催化剂的合成与应用
，涉及一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法。

技术介绍

[0002]铋系催化剂作为可以有效利用可见光的催化剂，受到越来越多研究者的关注。在过去的数十年中，已经开发出了一系列丰富的铋系光催化剂。其中BiOX(X＝F、Cl、Br和I)光催化性能尤为突出，它是一种具有高度各向异性的层状半导体，[Bi2O2]层和卤素原子交错排列。晶格中每个Bi
3+
周围包围四个氧和四个卤，形成对称的十面体，四个氧和四个卤分别组成两面，与O
‑
X而相互连接，垂直于X层的强静电场作用和基于三氧化二铋的萤石层结构，使得光致电子
‑
空穴对能有效分离。
[0003]但是在研究催化剂降解固体污染物时还存在着催化剂难分离的问题。例如，在降解微塑料污染时，纳米微塑料和纳米催化剂之间会相互吸附，难以分离得到纯净的产物。有研究将具有磁性的催化剂和BiOX复合构建，通过磁力回收磁性光催化剂，但通常会吸附带走大量的纳米微塑料。因此，BiOX催化剂在降解固体污染物时还存在局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，便于催化剂与降解产物分离。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，包括以下步骤：
[0007]将Bi(NO3)3·
5H2O溶解在溶剂中，制得溶液；
[0008]向溶液中加入IAX(IA代表元素周期表中第一列元素中的任意一元素，X代表F、Cl、 Br和I中任意一元素)进行搅拌，得到悬浊液；
[0009]对悬浊液进行离心，得到沉淀物；
[0010]将沉淀物进行洗涤和干燥，得到BiOX光催化剂；
[0011]将BiOX光催化剂加入到待降解的悬浊液中进行混合降解；
[0012]向降解后的混合溶液加入络合剂进行搅拌，溶解催化剂；
[0013]催化剂溶解后，分离混合溶液中的固体污染物；
[0014]将分离后BiOX光催化剂的溶液进行搅拌，搅拌时加入过量的IAX；
[0015]将加入过量的IAX混合物进行离心，得到二次沉淀物；
[0016]将二次沉淀物进行洗涤和干燥，得到还原的BiOX光催化剂。
[0017]可选的，所述溶剂包括醇溶剂、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠和水中的一种。
[0018]可选的，所述醇溶剂包括甲醇、乙二醇、丙三醇、丁四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇中的一种或多种组合。
[0019]可选的，通过超纯水和乙醇对沉淀物和二次沉淀物进行反复洗涤，在60
‑
80℃的条件下干燥。
[0020]可选的，络合剂包括乙二胺四乙酸二钠(EDTA
‑
2Na)、EDTA
‑
4Na、乙二胺四乙酸二钾(EDTA
‑
2K)、双(三甲基硅烷基)氨基钾、双(三甲基硅烷基)氨基钠中的一种；络合剂的质量为 BiOX质量的1
‑
5倍。
[0021]可选的，过量IAX的质量为BiOX质量的2
‑
80倍。
[0022]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0023]本专利技术提供的一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，能够有效扩展光催化剂的使用范围，降解固体污染物，便于与降解产物分离，得到纯净的降解产物。
具体实施方式
[0024]以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0027]实施例一：
[0028]一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，包括以下步骤：
[0029]S1，将Bi(NO3)3·
5H2O溶解在水中，制得溶液；
[0030]S2，向溶液中加入相同摩尔质量的NaCl进行搅拌1h，得到悬浊液；
[0031]S3，通过离心机对悬浊液进行离心，6000转的条件下5min，得到沉淀物；
[0032]S4，将沉淀物使用超纯水和乙醇进行反复洗涤，在60℃的条件下干燥，得到BiOCl光催化剂；
[0033]S5，将制得的100mg BiOCl光催化剂加入到100ml的聚苯乙烯(PS)悬浊液(100nm， 1g/L)中，在黑暗条件下充分搅拌40分钟，超声10min后得到混合溶液；
[0034]S6，向持续搅拌条件下超声后的混合溶液加入250mg EDTA
‑
2Na，直至催化剂完全溶解；
[0035]S7，通过滤膜分离S6结束后的混合溶液，得到PS降解后的固体颗粒；
[0036]S8，在磁力搅拌器持续搅拌条件下，向分离后BiOCl光催化剂的溶液加入1000mg NaCl，持续搅拌26小时；
[0037]S9，将加入过量NaCl的混合物进行离心，得到二次沉淀物；
[0038]S10，将二次沉淀物使用超纯水和乙醇进行反复洗涤，在60℃的条件下干燥，得到还原的BiOCl光催化剂。
[0039]实施例二：
[0040]一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，包括以下步骤：
[0041]S1，将Bi(NO3)3·
5H2O溶解在水中，制得溶液；
[0042]S2，向溶液中加入相同摩尔质量的NaCl进行搅拌1h，得到悬浊液；
[0043]S3，通过离心机对悬浊液进行离心，6000转的条件下5min，得到沉淀物；
[0044]S4，将沉淀物使用超纯水和乙醇进行反复洗涤，在60℃的条件下干燥，得到BiO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，其特征在于，包括以下步骤：将Bi(NO3)3·
5H2O溶解在溶剂中，制得溶液；向溶液中加入IAX（IA代表元素周期表中第一列元素中的任意一元素，X代表F、Cl、Br和I中任意一元素）进行搅拌，得到悬浊液；对悬浊液进行离心，得到沉淀物；将沉淀物进行洗涤和干燥，得到BiOX光催化剂；将BiOX光催化剂加入到待降解的悬浊液中进行混合降解；向降解后的混合溶液加入络合剂进行搅拌，溶解催化剂；催化剂溶解后，分离混合溶液中的固体污染物；将分离后BiOX光催化剂的溶液进行搅拌，搅拌时加入过量的IAX；将加入过量的IAX混合物进行离心，得到二次沉淀物；将二次沉淀物进行洗涤和干燥，得到还原的BiOX光催化剂。2.根据权利要求1所述的一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互转化的方法，其特征在于：所述溶剂包括醇溶剂、聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠和水中的一种。3.根据权利要求2所述的一种针对固体污染物降解的固液催化剂相互...

【专利技术属性】
技术研发人员：江润仁，陆光华，王敏，解中堂，刘建超，闫振华，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：