[发明专利]一种用于去除NO的光催化剂

说明书

本发明公开了一种用于去除NO的光催化剂，其制备方法为：(1)将γ‑Al₂O₃粉末和去离子水、聚乙二醇相混合球磨；(2)加入没食子酸丙酯，搅拌，获得搅拌浆料；(3)注模，煅烧，获得基体材料；(4)浸泡硫酸锰溶液，烘干；(5)浸泡高锰酸钾溶液，水热处理，烘干；(6)掺杂铱，获得用于去除NO的光催化剂。采用本发明所述方法制备的光催化剂对NO的光催化活性高，相比于传统的催化剂，对NO的降解率明显增强。

技术领域

本发明属于环境治理技术领域，尤其涉及一种用于去除NO的光催化剂。

背景技术

近年来，伴随着可持续发展这一主题，高速发展的经济以及加快的工业化进程带来的全球性环境和能源问题受到越来越多的关注。其中大气污染日益严重，并严重影响了大气环境和人类健康，故备受关注。大气污染物主要包括：二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_x）和挥发性有机化合物（VOCs）等。其中氮氧化物（NO_x）种类很多，但是造成大气污染的主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO₂），因此环境学中的氮氧化物是指二者的总称。

NO作为一种常见的大气污染物，很容易通过呼吸道侵入人体并造成呼吸系统疾病。此外，NO还能与烃类污染物结合产生光化学烟雾。目前，工业上常用还原法或选择性催化氧化法对含有高浓度NO的废气进行处理。而对于车辆尾气等含有低浓度NO的污染治理则很难使用该方法。光催化技术可将光能转化为化学能，在解决能源危机和治理大气污染问题上具有广阔的应用前景。因此，利用光催化技术去除低浓度的NO污染是一个具有较大潜力的研究方向。

目前，应用于NO光催化氧化去除的半导体材料既有传统半导体材料，如TiO₂、Bi₂O₂CO₃、Bi₂WO₆，也有新型材料，如g-C₃N₄等。虽然目前广泛使用的光催化剂已经得到了较为充分的研究，但光生载流子迁移率低、光生电子与空穴易于复合等缺点严重限制了其在光催化领域的应用。

发明内容

本发明提供了一种用于去除NO的光催化剂，其制备方法为：

(1) 将γ-Al₂O₃粉末和去离子水、聚乙二醇相混合，混合物置于球磨罐中球磨处理，球磨完成后球料分离，获得球磨后料；

(2) 向所述球磨后料中加入没食子酸丙酯，加料完成后以100～200r/min搅拌物料10min以上，搅拌完成后用稀盐酸将物料pH调节至4.5～5.0，在以900～1000 r/min转速搅拌物料20min以上，获得搅拌浆料；

(3) 将所述浆料倒入模具中，恒温干燥至恒重获得坯体，再将所述坯体置于1500±50℃煅烧3～4h，获得基体材料；

(4) 配置硫酸锰溶液，将所述基体材料浸泡在所述硫酸锰溶液中，再将溶液置于真空干燥箱内抽真空，直到基体材料不在有气泡冒出为止，平衡真空干燥箱内外气压，将溶液中的基体材料取出，烘干至恒重；

(5) 配置高锰酸钾溶液，将步骤(4)最后烘干后的基体材料浸泡所述高锰酸钾溶液中混合，浸泡后立即将混合物置于密封容器内，封闭容器，将容器内气压抽至0.1个标准大气压以下，混合物加热至140～160℃，保温5～6h，保温结束后混合物随容器空冷至常温，将混合物中的基体材料取出，烘干至恒重；

(6) 配置氯铱酸的乙醇溶液，步骤(5)最后烘干后的基体材料浸泡所述氯铱酸的乙醇溶液中，浸泡30min以上，浸泡完成后将基体材料取出，烘干，400～500℃煅烧1～2h，空冷至常温，即获得所述用于去除NO的光催化剂。

进一步地，所述去除NO的光催化剂经过退火处理，所述退火方法为：