[发明专利]一种复合光催化剂及其应用于偏二甲肼废水处理的方法

说明书

本发明属光催化领域，涉及一种复合光催化剂及其应用于偏二甲肼废水处理的方法，特别涉及一种利用Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂及其应用于偏二甲肼废水处理的方法。本发明的复合材料光催化效果高，在紫外、可见光照条件下可以发生光致可逆变色，生成单质铋，在Bi₂O₃/TiO₂和单质铋的协同作用下，能够有效增大对光的响应范围,提高可见光的光催化效率。本发明用于偏二甲肼废水处理的复合材料性能稳定，易于回收，生产工艺简单，成本低廉，安全环保，不会造成二次污染，具有工程应用前景。

技术领域

本发明属光催化领域，涉及一种复合光催化剂及其应用于偏二甲肼废水处理的方法，特别涉及一种利用Bi₂O₃/TiO₂/Al₂O₃复合光催化剂及其应用于偏二甲肼废水处理的方法。

背景技术

偏二甲肼作为运载火箭的推进剂，被广泛用于卫星和航天器等设备，在航天器的发射、发动机测试、存储和运输过程中，通常会产生大量的偏二甲肼废气、废水。目前偏二甲肼的光催化降解技术中所研究的催化剂主要有两类，一类是纳米级粉末状材料，另一类是固定化光催化材料。纳米级光催化剂粉末颗粒存在回收困难，难于重复使用的问题，如CN201210073295.6公布的偏二甲肼废水降解光催化剂是贵金属掺杂ZnO纳米颗粒，为了实现在可见光范围内进行光催化反应，在光催化剂中掺杂了贵金属如Ag、Pd等，催化剂成本昂贵。CN201510042527.5提供了一种可处理偏二甲肼废水的光电组合方法采用的是光催化剂是纳米ZnO颗粒，文献掺钕纳米二氧化钛光催化降解偏二甲肼废水的研究、文献掺铜纳米二氧化钛光催化降解偏二甲肼废水，文献纳米氧化锌催化降解偏二甲肼污水的研究、文献铕铝共掺杂纳米氧化锌光催化降解偏二甲肼污水研究中提供的光催化剂均为纳米颗粒，且光催化反应的光源均为紫外光。已公开的固定化的偏二甲肼光催化材料，如CN201510212240.2提供了一种三维大孔碳/碳纳米管/二氧化钛/银催化降解偏二甲肼的复合材料，CN03114589.2提供了一种纳米级二氧化钛催化剂板用于降解废水中的偏二甲肼，均是只能是在紫外光条件下才能进行光催化降解，由于太阳中的紫外光所占比例较少，需要由紫外光灯管提供光催化反应所需的激发光源，而紫外灯管又会消耗大量电能，因此，要实现偏二甲肼光催化的高效降解，并将其用于实际污水处理中，不仅需要价格便宜的固定化光催化剂材料，同时还需要能够在可见光条件下发生光催化反应。

文献浸渍-分解法制备高可见光催化活性的Bi₂O₃/TiO₂纳米管阵列公开了一种将Bi₂O₃纳米颗粒沉积在TiO₂纳米管壁上的制备方法、文献Bi₂O₃/TiO₂ photocatalytic filmcoated on floated glass balls for efficient removal of organic pollutant公开了一种在玻璃球上负载Bi₂O₃/TiO₂光催化剂，文献characterization,and activities ofvisible light-driven Bi₂O₃–TiO₂composite photocatalysts公开了一种纳米颗粒状可见光驱动的Bi₂O₃–TiO₂光催化剂，但这几种方法光响应范围仍有限，最大到可见光响应范围在400-500nm，而对于整个可见光范围380nm-780nm，还仅占比例很少。

发明内容