專利名稱：一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，屬于精細化工的領(lǐng)域，尤其是涉及一種分散性好，介孔材料表面鍍納米氧化亞銅，可見光響應(yīng)的納米復(fù)合催化劑。
背景技術(shù)：
光催化技術(shù)是一種被廣泛認為的處理污水理想的環(huán)境污染治理技術(shù)。半導(dǎo)體的多項光催化過程可利用太陽光，將有機污染物催化分解為二氧化碳等無機產(chǎn)物，沒有二次污染。制備半導(dǎo)體光催化劑的關(guān)鍵在于如何有效提高陽光利用率，如何提高光催化劑的性價比，如何進行良好的催化劑與水的分離。但是目前所開發(fā)半導(dǎo)體材料普遍存在各種不同的缺點光轉(zhuǎn)化率低，僅能利用陽光中的紫外光；對光的響應(yīng)不足，容易中毒失效；難以再生， 進入水體后難以分離等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對背景技術(shù)中存在的問題，提出了一種原料價格低廉，工藝設(shè)備簡單，快速高效，分散性好，介孔材料表面鍍納米氧化亞銅，可見光響應(yīng)的納米復(fù)合催化劑。這種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟A 介孔材料的合成將十六烷基三甲基溴化銨，正硅酸四乙酯，氫氧化鈉，去離子水以1 6.7-7.5 1.0-2.0 500的比例混合，利用水熱法合成MCM-41的合成；B 復(fù)合納米材料的合成將以上合成的介孔材料MCM-41，硫酸銅和有機保護劑溶于溶劑中，攪拌升溫至20-70°C，加入還原劑保持20-30min，冷卻后離心分離，干燥即可。根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，其特征在于MCM-41與硫酸銅的質(zhì)量比為4-5 1 ；本發(fā)明中所使用的還原劑為硼氫化物，水合胼，次亞磷酸鈉，抗壞血酸，葡萄糖中的一種或者幾種，還原劑和硫酸銅的摩爾比為1-8 1 ；本發(fā)明中所使用的保護劑可以是十二 十八烷酸，烷烴醇，烷烴硫醇，十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基三甲基氯化銨，十六烷基三甲基溴化銨，聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮 (PVP)，聚乙烯醇等保護劑中的一種或幾種，其中保護劑和硫酸銅的摩爾比為0.1-10 1 ；本發(fā)明中所使用的溶劑可以是去離子水，乙醇，乙二醇，異丙醇，丙三醇或一縮二乙二醇等多醇類溶劑中的一種或幾種；一種新型復(fù)合納米可見光催化劑，其特征在于以介孔分子篩MCM-41核，表面鍍納米氧化亞銅，各成分的重量比為5-20wt%的納米氧化亞銅，80-95%的介孔分子篩；一種新型復(fù)合納米可見光催化劑，其特征在于該種光催化劑主要用于印染污水處理領(lǐng)域。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實例1 :將十六烷基三甲基溴化銨，正硅酸四乙酯，氫氧化鈉，去離子水以 1:6:1: 500的比例混合，利用水熱法合成MCM-41的合成；將8. 4g MCM_4，5. Og五水硫酸銅，50ml油酸和5g聚乙二醇2000溶解在IOOOml水中，加入，攪拌溶解，升溫至30°C。 緩慢加入25ml水合胼溶液，攪拌反應(yīng)，溶液顏色逐漸變成深，20分鐘后停止加熱。將冷卻的溶液靜置后離心，并用去離子水，乙醇和丙酮反復(fù)洗滌三次以上，真空干燥后即得到鍍納米氧化亞銅的介孔材料。實例2 將十六烷基三甲基溴化銨，正硅酸四乙酯，氫氧化鈉，去離子水以 1 6. 5 1.2 500的比例混合，利用水熱法合成MCM-41的合成；將9. 2g MCM-4，2. 5硫酸銅，6g十二烷基三甲基氯化銨和5g十六烷溶解IOOml乙醇中，攪拌溶解，升溫至30°C。緩慢加入0. 37g硼氫化鈉攪拌反應(yīng)，后續(xù)操作同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟A 介孔材料的合成將十六烷基三甲基溴化銨，正硅酸四乙酯，氫氧化鈉，去離子水以 1 6. 7-7. 5 1. 0-2. 0 500的比例混合，利用水熱法合成MCM-41的合成；B 復(fù)合納米材料的合成將以上合成的介孔材料MCM-41，硫酸銅和有機保護劑溶于溶劑中，攪拌升溫至20-70°C，加入還原劑保持20-30min，冷卻后離心分離，干燥即可；
2.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，其特征在于MCM-41與硫酸銅的質(zhì)量比為4-5 1 ；
3.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，其特征在于本發(fā)明中所使用的還原劑為硼氫化物，水合胼，次亞磷酸鈉，抗壞血酸，葡萄糖中的一種或者幾種，還原劑和硫酸銅的摩爾比為1-8 1 ；
4.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，其特征在于本發(fā)明中所使用的保護劑可以是十二 十八烷酸，烷烴醇，烷烴硫醇，十二烷基苯磺酸鈉，十二烷基三甲基氯化銨，十六烷基三甲基溴化銨，聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙烯醇等保護劑中的一種或幾種，其中保護劑和硫酸銅的摩爾比為0.1-10 1 ；
5.根據(jù)權(quán)利要求項1所述的一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，其特征在于本發(fā)明中所使用的溶劑可以是去離子水，乙醇，乙二醇，異丙醇，丙三醇或一縮二乙二醇等多醇類溶劑中的一種或幾種；
6.根據(jù)權(quán)利要求項1 4所述的一種新型復(fù)合納米可見光催化劑，其特征在于以介孔分子篩MCM-41核，表面鍍納米氧化亞銅，各成分的重量比為5-20wt%的納米氧化亞銅， 80-95%的介孔分子篩；
7.根據(jù)權(quán)利要求項1 5所述的一種新型復(fù)合納米可見光催化劑，其特征在于該種光催化劑主要用于印染污水處理領(lǐng)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型復(fù)合納米可見光催化劑及其制備方法，屬于精細化工的領(lǐng)域。主要成分為5-20wt％的納米氧化亞銅，80-95wt％的載體分子篩。該方法是利用原位還原法制備的表面鍍納米氧化亞銅的介孔材料，可有效利用可見光進行印染污水治理。本發(fā)明工藝簡單，操作簡便，反應(yīng)溫和，反應(yīng)時間短，效率高；納米氧化亞銅的粒徑小，納米復(fù)合催化劑粒徑較大，有利于處理劑與處理液的分離；制備成本低，能源消耗低，沒有有害廢棄物產(chǎn)生，符合“綠色生產(chǎn)，環(huán)保節(jié)能”的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。
文檔編號C02F1/30GK102259017SQ20101018834
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者余曉錦 申請人:上海圖和環(huán)保材料科技有限公司