[发明专利]一种用于污水处理的双层核壳光催化剂及制备方法

摘要

本发明提供了一种用于污水处理的双层核壳光催化剂及制备方法。将高温碳化制得的沥青基碳球制得的分散液加入硝酸镧、硝酸铁和柠檬酸的混合溶液中，水浴加热反应，制得铁酸镧包覆碳的微球，再加入醋酸锌、硫代乙酰胺和十六烷基三甲基溴化铵中获得悬浮液，高温反应后得到碳‑铁酸镧‑硫化锌微球，焙烧除去碳球后，即得双层核壳铁酸镧‑硫化锌光催化剂。该方法通过将催化剂制成双层核壳结构，显著增大了其比表面积，提高了对太阳能的利用率，使得该催化剂的活性和效率得到了提高，大大提高了其对污水中污染物的处理效率，并且整个制备工艺简单，易于操控，生产成本低，可广泛用于污水处理。

主权项

1.一种用于污水处理的双层核壳光催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将80~85重量份沥青粉末与15~20重量份二氧化硅颗粒混合研磨均匀，置于氮气氛围中，在300~320℃下加热60~70min后，移至空气中加热到320~340℃预氧化60~80min，接着加热至900~1000℃进行高温碳化30~40min，碳化完成即可制得沥青基碳球；（2）将12~18重量份步骤（1）制得的碳球、0.1~0.3重量份分散剂加入25~30重量份蒸馏水中进行超声分散，制得碳球分散液，逐滴加入6~10重量份硝酸镧、6~10重量份硝酸铁、8~12重量份柠檬酸与19.7~42.9重量份蒸馏水配置得到的混合水溶液，置于水浴锅中加热到40~50℃，保持温度发生反应，经洗涤、干燥，得到铁酸镧包覆碳的微球；（3）将8~12重量份醋酸锌、10~15重量份硫代乙酰胺和1~2重量份十六烷基三甲基溴化铵加入41~56重量份蒸馏水中，混合均匀，加入25~30重量份步骤（2）制得的铁酸镧包覆碳的微球，磁力搅拌获得的悬浮液，加热到120~150℃下高温反应50~60min，冷却后进行离心分离，洗涤，在70~80℃下真空干燥5~6h，得到碳‑铁酸镧‑硫化锌微球；（4）将步骤（3）制得的碳‑铁酸镧‑硫化锌微球加入马弗炉中，经高温焙烧除去碳球，即得双层核壳结构的铁酸镧‑硫化锌光催化剂。