[发明专利]一种产生单线态氧的高稳定性催化膜的制备方法

说明书

本发明涉及一种产生单线态氧的高稳定性催化膜的制备方法,该方法包括：将g‑C₃N₄纳米片溶于乙醇中超声得g‑C₃N₄分散液，向g‑C₃N₄分散液中加入Mn(AC)₂·4H₂O溶液，于温度140‑160℃下反应1‑5h，制得Mn₃O₄/g‑C₃N₄复合材料；将Mn₃O₄/g‑C₃N₄复合材料分散在水中，得分散液；将分散液通过抽滤方式抽滤到PTFE膜上，干燥，得Mn₃O₄/g‑C₃N₄@PTFE催化膜。本发明的Mn₃O₄/g‑C₃N₄@PTFE催化膜是将Mn₃O₄/g‑C₃N₄复合材料分散在水中，然后抽滤到PTFE膜上制得，Mn₃O₄/g‑C₃N₄复合材料提高了与膜的相容性并提高了膜的稳定性，重复使用两次后，该催化膜对污染物的降解率仍为81％，稳定性高，并且催化膜上能产生强活性的单线态氧¹O₂，可同时应用于抗菌领域。

技术领域：

本发明涉及一种产生单线态氧的高稳定性催化膜的制备方法,属于材料制备及环境污染治理与抗菌技术领域。

背景技术：

单线态氧(¹O₂)是一种处于激发态的分子氧，是一种强氧化剂；其与超氧阴离子自由基、羟基自由基以及过氧化氢等活性氧类似，在催化氧化过程中扮演着重要的角色。在去除有机物应用领域中，由于不受环境有机质以及其它阴离子的干扰，得到了广泛的关注。目前产生¹O₂的方式有很多种，在高级氧化技术中(AOPs)通过活化过单硫酸盐(PMS)产生¹O₂的技术得到了广泛的发展。已有研究报道了用碳材料，金属催化剂，有机物(苯醌)，碱等活化PMS生成¹O_2，并应用于去除有机污染物。

在这些活化材料中，金属氧化物由于具有较高的催化活性而受到显著的关注，其中锰的氧化物由于具有高活性，低毒性，高自然丰度和丰富的化学价态，以及适应于较宽的pH范围，被广泛用于活化PMS降解有机污染物。然而目前发展的锰基催化剂大多数都是粉体材料，在后处理过程中需要复杂的分离程序，从而限制了其实际应用。

膜分离是从处理后的水中保留和回收催化剂的主要方法之一。目前，有研究人员将异相催化剂固定在膜上，制备一种催化膜，既能实现催化剂的分离和回收，又能避免膜污染。但负载到膜上的催化剂存在颗粒聚集，以及尺寸较大等问题，从而降低了活性位点的利用率。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种产生单线态氧的高稳定性催化膜的制备方法，本发明制得的催化膜具有较高的活性位点利用率，较高的回收利用率，并且能产生强活性的单线态氧¹O₂，不受无机阴离子的影响，可同时应用于抗菌领域。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种产生单线态氧的高稳定性催化膜的制备方法，包括步骤如下：