一种三元杂化催化剂催化可见光降解有机染料的方法

摘要

本发明涉及化学化工技术领域，具体为一种三元杂化催化剂催化可见光降解有机染料的方法。本发明在有强烈相互作用的二氧化钛—二氧化硅—杂多酸三元杂化催化剂存在下，在可见光照射、通入空气的反应条件下，有机染料发生由电子—空穴对激发的氧化反应，经逐步矿化最终形成二氧化碳和水。本发明制备方法中所使用的催化剂环境友好，制备方法简单、高效，能够在可见光下进行有机染料的光催化降解，对于染料降解的转化率高于商品化的二氧化钛催化剂P25。

主权项

一种三元杂化催化剂催化可见光降解有机染料的方法，具体步骤如下：取有机染料水溶液，加入催化剂，先避光真空搅拌，后在持续搅拌下，通入空气，用可见光进行照射，在20 ‑ 80℃温度下进行催化氧化，其特征在于：所述催化剂为二氧化钛—二氧化硅—杂多酸三元杂化催化剂，其中二氧化钛、二氧化硅、杂多酸的摩尔比为1: （1 – 2）: 0.007，每升有机染料水溶液使用催化剂的量为0.8 ‑ 1.4 g；其中：所述三元杂化催化剂的合成方法为：将正硅酸乙酯滴加入浓盐酸与去离子水的体积比（V/V ）为5: 26的盐酸水溶液里，在40–50℃水浴中搅拌24 ‑ 48小时，得到无色胶体；将四异丙醇钛6.1–9.2 mL滴加入30‑60 mL的异丙醇中，再往其中慢慢滴加0.8 – 1.2 mL、质量‑体积浓度为0.5 g/mL、 pH值为 1‑2的杂多酸盐酸溶液，以浓盐酸溶液调节pH值至1 ‑ 2，室温下搅拌1–2小时，得到澄清透明胶体；将上述两种胶体混合之后超声处理1‑ 2小时，得到均一的胶体，按以下程序升温方法煅烧：以2‑5℃/min的速率从室温升至200–350℃，并于最终温度上保持1‑3小时，得到白色固体，即目标催化剂。