[发明专利]一种高效降解氨气污染物的纳米催化剂及应用

权利要求书

1.一种高效降解氨气污染物的纳米催化剂的应用，其特征在于，

制备纳米催化剂x％Sn-V₂O₅：通过溶胶-凝胶法在低温下合成Sn掺杂的V₂O₅纳米颗粒；合成过程如下：首先，在搅拌条件下，将V₂O₅粉末加入去离子水和30wt％H₂O₂形成的混合溶液中，其中，H₂O₂与V₂O₅的摩尔比为10:1，形成0.3M V₂O₅溶液；将得到的V₂O₅溶液在室温下搅拌20min，然后超声处理一段时间；随后，将V₂O₅溶液进一步稀释至溶液浓度不低于0.07M，再进一步超声处理90min，处理温度为60～45℃；超声处理后，将得到棕红色的V₂O₅凝胶进行稀释处理；稀释后的溶液浓度保持在0.037～0.027M之间，随后将溶液搅拌直至颜色变为透明的砖红色；将固体SnCl₄·5H₂O溶解于少量去离子水中形成溶液，与所获得的V₂O₅的砖红透明溶液混合；再在水浴锅中加热搅拌3h使溶液变为凝胶直至干结；然后在室温下干燥，研磨，过筛，获得纳米Sn-V₂O₅复合物，即为纳米催化剂；其中，x％为Sn与V₂O₅的质量比，x取1～6；

所述的纳米催化剂的应用为：

(1)光电催化膜组件制备：向制备的纳米Sn-V₂O₅复合物中加入硅溶胶，控制硅溶胶的浓度为4μL/㎎，搅拌均匀，将其涂到预处理后的不锈钢导电载体上，实验中不锈钢网每平方厘米面积上纳米催化剂Sn-V₂O₅的负载量为1～1.5mg，放入烘箱恒温干燥10min，取出将膜固定在组装的膜组件上；

(2)不锈钢的大气污染环境模拟系统构建：光电催化膜组件通过质子交换膜分为两室，一室中放有0.5mol/L K₂SO₄溶液作为电解质，铜丝插入电解质中；另一室固定放有涂覆了纳米催化剂的不锈钢网，使纳米催化材料直接暴露于气相污染物中，与污染物接触，距离膜组件6～8㎝处放有可见光光源，两极用鳄鱼夹经导线和外电阻连接，形成闭合回路，灯用来模拟太阳光；耦合微生物燃料电池时则是将电解质溶液更换为含有产电微生物的溶液，同时用碳棒代替铜丝将产电微生物产生的电导出。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述的气相污染物为恶臭污染中的氨气污染物。