[发明专利]Cu3

说明书

本发明公开一种Cu₃B₂O₆在压电催化降解或抑制污染物方面的应用，属于污染治理领域。所述污染物包括罗丹明污染物和微生物。研究表明Cu₃B₂O₆对罗丹明B的降解率以及对大肠杆菌的抑制率可接近100％。且采用Cu₃B₂O₆进行压电催化降解污染物的方法操作简单，制备Cu₃B₂O₆材料的成本低，能耗低。Cu₃B₂O₆在反应体系中具有良好的稳定性，在外部机械力搅拌的作用下，可以高效地降解染料并且能够达到理想的杀菌效果，为高效降解环境水体中的污染物提供了一种新的方案，可用于环境水体中污染物的有效治理，在环境污染和治理领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于污染治理领域，具体地，涉及一种Cu₃B₂O₆在压电催化降解或抑制污染物方面的应用。

背景技术

随着社会工业化的快速发展，我国在追求经济高速发展的同时，也造成了环境污染问题的日益多元化，为环境的治理带来了极大的挑战。其中工业废水的排放使得水体污染现象日益严重，例如：纺织印染工业制造过程中，会产生大量的色度高且组成成分复杂的染料废水。除了有机污染物，水体中的微生物如埃希氏大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella)、金色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)等也会引发生态污染，甚至威胁到人类的健康。通过传统的物理吸附，过滤，高级氧化等废水处理的方法不仅反应成本高，工艺复杂且处理效果不理想，还可能会造成二次污染，这些因素使得传统的处理工艺在实际应用中受到限制。因此，随着随着水体污染的现象越来越严重，研发能够同时且降解水体有机污染物及抑制微生物的方法是十分重要的。

压电催化剂可以介导机械能与化学能之间的转化，其可以借助自然界中较少的能量，如风，水流等来产生压电势。压电催化具有低污染，低能耗，低成本以及高稳定性等优势，为降解污染物以及抑制有害微生物提供了新的解决方案。近年来，人们在压电催化材料上(如BaTiO₃，ZnO，SnS₂)投入了大量的研究和实践应用，如专利CN112811900A提供了一种p-n-BaTiO₃/NiO异质结压电陶瓷压电催化剂的制备方法，但该方法存在合成过程复杂，在机械力的作用下稳定性低，所需要的能耗高等弊端，影响了压电催化的性能，阻碍了压电催化的工业应用的发展。因此，开发一种能高效催化降解或抑制污染物的压电催化材料和方法具有很大的必要性。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种Cu₃B₂O₆在压电催化降解或抑制污染物方面的应用。所述污染物包括罗丹明污染物和微生物，本发明研究表明Cu₃B₂O₆对罗丹明B的降解率以及对大肠杆菌的抑制率可接近100％。且采用Cu₃B₂O₆进行压电催化降解污染物的方法操作简单，制备 Cu₃B₂O₆材料的成本低，能耗低，且Cu₃B₂O₆在反应体系中具有良好的稳定性(即在完成一轮染料或者细菌降解实验后，回收Cu₃B₂O₆进行下一轮降解实验，对罗丹明B的降解效率或者大肠杆菌的抑制效率，依然能维持在99％以上；重复实验一共做了五次)，在外部机械力搅拌的作用下，可以高效地降解染料并且能够达到理想的杀菌效果，为高效降解环境水体中的污染物提供了一种新的方案，可用于环境水体中污染物的有效治理，对解决环境污染问题以及保护生态环境具有理想的发展前景。