[发明专利]一种吸附-光催化双功能材料及其制备方法与在挥发性有机气体治理工艺的应用

摘要

本发明公开了一种吸附‑光催化双功能材料及其制备方法与在挥发性有机气体治理工艺的应用。该制备方法为：将2‑氨基对苯二甲酸和铁元素前驱体溶于N，N‑二甲基甲酰胺，加入甲醇溶剂，搅拌均匀，加入钛元素前驱体，搅拌，将混合液进行水热合成反应；产物依次进行DMF洗和甲醇洗涤后，离心过滤提取产物，将产物放入甲醇溶液中纯化，最后离心过滤提取产物，烘干，制得吸附‑光催化双功能材料。本发明吸附‑光催化双功能材料具有高的VOCs吸附容量选择性和可见光光催化降解效率，发明工艺可在常温、常压、可见光辐射下实现VOCs吸附‑光催化降解循环操作，工艺简单，能耗低，可实现含VOCs废气的半连续深度净化。

主权项

1.一种吸附-光催化双功能材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将2-氨基对苯二甲酸和铁元素前驱体溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)，加入甲醇溶剂，搅拌均匀，加入钛元素前驱体，继续搅拌均匀后，将混合液进行水热合成反应；/n（2）产物依次进行DMF洗和甲醇洗涤后，离心过滤提取产物，将产物放入甲醇溶液中纯化，期间定时更换溶剂，最后离心过滤提取产物，烘干，制得铁钛双金属有机框架材料，即吸附-光催化双功能材料；/n所述铁元素前驱体为硝酸铁、氯化铁、硫酸铁或者氧化铁；所述钛元素前驱体为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、硫酸氧钛、四氯化钛或硝酸钛；所述铁元素前驱体与钛元素前驱体满足钛与铁的摩尔比为0.5~2；所述2-氨基对苯二甲酸与铁元素前驱体的摩尔比为0.5~3；所述水热合成反应溶液温度为120~180℃；所述水热合成反应时间为48~72 h；所述离心转速为6000~9000 r/min；所述烘干温度为80~150℃；/n所述铁钛双金属有机框架双功能催化吸附材料的Ti质量百分数为0.5~3.0 wt.%；吸光边带在700~800 nm；所述铁钛双金属有机框架双功能催化吸附材料的晶体尺寸为长在500~800 nm、宽在100~600 nm；/n所述吸附-光催化双功能材料在挥发性有机气体治理工艺中的应用，包括如下步骤：/n（1）将含VOCs的空气通入填充吸附-光催化双功能材料床层，吸附-光催化双功能材料床层吸附VOCs，从而获得洁净空气；/n（2）吸附-光催化双功能材料床层接近吸附饱和时，开启光源，使得吸附-光催化双功能材料表面富集的VOCs发生光催化降解生成CO