一种N,N-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂的制备方法及应用技术

技术编号：40592950 阅读：10 留言：0更新日期：2024-03-12 21:54

本发明专利技术提供了一种N,N‑二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂的制备方法及应用，所属多酸化学新材料技术领域，该催化剂的结构式为{[Th(H<subgt;2</subgt;O)<subgt;4</subgt;(DMA)<subgt;4</subgt;][SiW<subgt;12</subgt;O<subgt;40</subgt;]}·3H<subgt;2</subgt;O，化学式为C<subgt;16</subgt;H<subgt;50</subgt;N<subgt;4</subgt;O<subgt;51</subgt;SiW<subgt;12</subgt;Th，属于单斜晶系，空间群为P2<subgt;1</subgt;/n，晶胞参数为：a=12.8849(5)Å，b=25.4848(9)Å，c=21.7755(10)Å，α=90º，b=91.530(2)º，γ=90º，V=7147.9(5)Å<supgt;3</supgt;，Z=4；其中，不对称单元中存在一个[Th(H<subgt;2</subgt;O)<subgt;4</subgt;(DMA)<subgt;4</subgt;]<supgt;4+</supgt;阳离子、一个[SiW<subgt;12</subgt;O<subgt;40</subgt;]<supgt;4‑</supgt;阴离子和三个结晶水分子，且两阴阳离子通过钍—氧键连在一起，为零维结构。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于多酸化学新材料，具体涉及一种n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂的制备方法及应用。

技术介绍

1、氧化乐果，又名氧乐果，主要用于防治棉花、小麦、高粱等作物的害虫。氧化乐果作为一种对人及哺乳动物高毒的有机磷农药，对人畜致死率高，也可造成农药残留，若长期接触氧化乐果会对人体造成神经系统和呼吸系统的损伤，甚至会引发慢性中毒，且氧化乐果也会对土壤和水源造成污染，对生态环境产生不良影响。

2、目前，在现有技术中，有机磷农药氧化乐果在土壤降解过程中，各种环境条件下都能够保持稳定，因此不会很快分解或失效，因此，需要人为干涉加快降解的速度，但现有技术中所采用的催化剂，存在降解不彻底，易造成二次污染的缺点。因此，亟需一种能够彻底降解有机磷农药中的氧化乐果，且不会造成二次污染的催化剂。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本专利技术提供一种n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂的制备方法及应用，该催化剂的降解速率更快，降解速率更高，并具有无二次污染的特点，且钍离子能够在温和条件下进一步催化磷酸酯水解成毒性更低的磷酸，从而达到深度降解氧化乐果的目的。

2、其具体技术方案为：

3、一种n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂，催化剂的结构式为{[th(h2o)4(dma)4][siw12o40]}·3h2o，化学式为c16h50n4siw12tho51，属于单斜晶系，空间群为 p21

4、其中，不对称单元中存在一个[th(h2o)4(dma)4]4+阳离子、一个[siw12o40]4-阴离子和三个结晶水分子，且两阴阳离子通过钍—氧键连在一起，为零维结构。

5、一种n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂的制备方法，包括如下步骤：

6、s1：将十二钨硅酸和四水合硝酸钍按一定摩尔比置于25 ml烧杯中；

7、s2：向烧杯中加入5ml去离子水，搅拌5分钟后，加入n,n-二甲基乙酰胺，继续搅拌10分钟；

8、s3：将步骤s2中的反应液转移至10ml反应釜中，并密封；

9、s4：将步骤s3中的反应釜转移至干燥箱中，并在100℃的环境下加热3天；

10、s5：等待3天后，将步骤s4中的反应釜取出，并在室温环境下冷却，冷却后对反应釜内的无色晶体进行过滤，并利用去离子水洗涤后，使其在空气中自然干燥，从而得到n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐。

11、一种n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂在降解水中氧化乐果中的应用。

12、在上述技术方案中，包括如下步骤：

13、s1：称取20mg·l-1 n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂加入到初始质量浓度分别为2 mg·l-1的氧化乐果溶液中；

14、s2：将步骤s1中的溶液放置在300w紫外灯光照下进行光催化降解，并观察氧化乐果的降解过程。

15、本专利技术的一种n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂的制备方法及应用，与现有技术相比，有益效果为：

16、本专利技术的催化剂在室温条件下，无需调节反应液的ph，降解速率更快，降解速率更高，并具有无二次污染的特点，且钍离子能够在温和条件下进一步催化磷酸酯水解成毒性更低的磷酸，从而达到深度降解氧化乐果的目的。

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【技术保护点】

1.一种N,N-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂，其特征在于，所述催化剂的结构式为{[Th(H2O)4(DMA)4][SiW12O40]}·3H2O，化学式为C16H50N4O51SiW12Th，属于单斜晶系，空间群为P21/n，晶胞参数为：a= 12.8849(5) Å，b= 25.4848(9) Å，c= 21.7755(10) Å，α=90º，b = 91.530(2)º，γ=90º，V= 7147.9(5) Å3，Z=4；

2.一种N,N-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.一种N,N-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂在降解水中氧化乐果中的应用。

4.根据权利要求3所述的一种N,N-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂在降解水中氧化乐果中的应用，其特征在于，包括如下步骤：

【技术特征摘要】

1.一种n,n-二甲基乙酰胺修饰的钍钨多酸盐光催化剂，其特征在于，所述催化剂的结构式为{[th(h2o)4(dma)4][siw12o40]}·3h2o，化学式为c16h50n4o51siw12th，属于单斜晶系，空间群为p21/n，晶胞参数为：a= 12.8849(5) å，b= 25.4848(9) å，c= 21.7755(10) å，α=90º，b = 91.530(2)º，γ...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡斌，孟玉宁，刘软香，安毅博，宋世贺，林宏庆，伍岺岺，冯桂娇，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：

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