[发明专利]具有超声降解有机污染物活性的氧化铽/二氧化钛超声催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声催化剂，特别是涉及一种在超声辐射下能够降解有机污染物的催化剂。

本发明还涉及上述催化剂的制备方法。

本发明还涉及上述催化剂的用途。

背景技术

声化学是指利用超声波辐射以加速化学反应，提高化学速率的一门新兴的交叉学科。其应用研究在世界各国已经引起了高度重视，覆盖涉及生物化学，有机合成，高分子的降解和聚合，分析化学，无机合成，电化学，光化学，立体化学，环境化学及改进化工工艺等方面。自九十年代始，Mason开展超声空化降解水中污染有机物研究，超声降解水中有机污染物才开始引起科学家的兴趣。现已对较多有机污染物进行了超声降解，这些有机污染物包括苯酚、双酚A、二硝基甲苯和三硝基甲苯、聚乙烯、二氯代苯、染料和农药等。

发明内容

本发明的意义在于提供一种具有超声降解有机污染物活性的超声催化剂，这种氧化物催化剂，既能有效的被超声波激发，又能保持良好的稳定性和较高的催化活性，同时制备工艺简单、成本低廉。

本发明提供的超声催化剂是由半导体氧化物颗粒组成，其特征在于该催化剂是由氧化铽和二氧化钛组成。铽离子和钛离子的摩尔比为0.001～1，二氧化钛粒子直径在5个纳米到10微米之间。

本发明的具有超声降解有机污染物活性的氧化铽/二氧化钛催化剂的制备方法如下：

将一定量的酞酸丁酯溶于一定量的无水乙醇中，再将一定量的氧化铽加入到少量的盐酸溶液中，剧烈搅拌10min后，在搅拌下将上述盐酸溶液逐滴加入到乙醇溶液中，搅拌均匀后在室温老化12小时，老化结束后，将所得凝胶在120℃下干燥10小时得到干凝胶。最后，将干凝胶在200～800℃下焙烧1～12小时得到最终催化剂。其中，上述过程中的盐酸为质量浓度37％的盐酸。

本发明的具有超声降解有机污染物活性的超声催化剂可用于空气、废水、地表水及饮用水中的有机污染物的超声催化处理。

具体实施方案

实施方案1

将0.1mol的酞酸丁酯溶于50ml无水乙醇，再将0.001的氧化铽溶于1ml盐酸中，剧烈搅拌10min后，将上述盐酸溶液逐滴加入到乙醇溶液中，继续搅拌15分钟，然后在室温老化12小时，老化结束后，将所得凝胶在120℃下干燥10小时得到干凝胶。最后，将干凝胶在500℃下焙烧3小时得到最终催化剂。

实施方案2

将实施方案1中的0.001mol氧化铽变为0.002mol，其它条件不变。

实施方案3

将实施方案1中的0.001mol氧化铽变为0.003mol，其它条件不变。

实施方案4

将实施方案1中的0.001mol氧化铽变为0.0005mol，其它条件不变。

实施方案5

将实施方案1中的焙烧温度由500℃变为200℃，其它条件不变。

实施方案6

将实施方案1中的焙烧温度由500℃变为300℃，其它条件不变。

实施方案7

将实施方案1中的焙烧温度由500℃变为400℃，其它条件不变。

实施方案8

将实施方案1中的焙烧温度由500℃变为700℃，其它条件不变。

实施方案9

将实施方案1中的焙烧时间由3小时变为2小时，其它条件不变。

实施方案10

将实施方案1中的焙烧时间由3小时变为6小时，其它条件不变。

本发明所制得的光催化剂可负载于载体上，本发明不限于以上实施方案。