[发明专利]用于光催化分解N2

说明书

本发明涉及用于光催化分解N₂O的催化剂，由通式(I)的具有催化活性的氧化物材料所组成，Bi_mX¹_0.2‑3X²_0‑3O_n (I)其中变量各自定义如下：X¹为选自W和Mo的元素；X²为一种选自不同于X¹的过渡金属元素；m为元素Bi的化学计量系数，其为1‑3；以及n为元素氧的化学计量系数，其通过I中除氧之外的元素的化学计量系数及其电荷数来确定。本发明还涉及所述催化剂的制备方法和用途。

技术领域

本发明涉及一种用于光催化分解N₂O的催化剂，及其制备方法和用途。

背景技术

N₂O是危害性严重的环境污染物，能够在平流层中损耗臭氧层造成臭氧空洞，作为CO₂和CH₄之后的第三大温室效应气体，N₂O的治理受到广泛关注。

目前，直接催化分解法已成为最有应用前景的N₂O脱除技术；而催化剂是N₂O直接催化分解技术的核心，并成为该技术研究的热点。在通常使用的热催化和光催化分解法中，热催化分解需要加热至一定温度范围，耗能大且对催化剂的热稳定性要求高；光催化可在常温下进行，节省能源；并且可将大气污染物彻底分解成无害物，不会造成二次污染；此外，光催化技术效率高，维护简单，运行费用低。

因此，开发具有高效光催化分解N₂O的催化剂，仍是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于光催化分解N₂O的催化剂，其由通式(I)的具有催化活性的氧化物材料所组成，

Bi_mX¹_0.2-3X²_0-3O_n (I)

其中变量各自定义如下：

X¹为选自元素W和Mo；

X²为一种选自不同于X¹的过渡金属元素；

m为元素Bi的化学计量系数，其为1-3；以及

n为元素氧的化学计量系数，其通过I中除氧之外的元素的化学计量系数及其电荷数来确定。

本发明的另一个目的是提供所述催化剂的制备方法，其包括：将 Bi、X¹和/或X²的金属盐或氧化物加入到去离子水中，在110℃以上反应，冷却后得到沉淀，干燥沉淀，得到催化剂。

本发明的又一目的是提供所述的催化剂在垃圾焚烧厂、己二酸厂、硝酸厂排放的工业废气中处理N₂O的用途。

本发明的催化剂在常温下，在可见光或紫外光照射下即可发生催化作用分解N₂O，具有优良的光催化活性和较窄的带隙。

具体实施方式

本发明的用于光催化分解N₂O的催化剂，其由通式(I)的具有催化活性的氧化物材料所组成，

Bi_mX¹_0.2-3X²_0-3O_n (I)

其中变量各自定义如下：

X¹为选自元素W和Mo；