[发明专利]一种正对称双Z型体系声催化剂SnO2

说明书

本发明涉及一种正对称双Z型体系声催化剂SnO₂–CdSe–Bi₂O₃及其制备方法和应用。将SnO₂、Bi₂O₃和CdSe粉末加入蒸馏水中，调节所得混合溶液PH＝5，超声分散10min后，磁力搅拌4～6h，所得产物用蒸馏水洗涤，离心，80℃干燥，最后于450℃煅烧2h，研磨，得正对称双Z型体系声催化剂SnO₂–CdSe–Bi₂O₃。本发明的正对称双Z型体系声催化剂SnO₂–CdSe–Bi₂O₃，可有效抑制光生电子和空穴的复合，扩宽光的响应范围，同时也可提供更多的空穴进行声催化降解，合成的SnO₂–CdSe–Bi₂O₃应用于超声降解有机染料废水中，具有很高的声催化降解活性。

技术领域

本发明属于超声催化降解领域，尤其涉及一种具有正对称双Z型体系的催化剂及在超声降解有机染料的应用。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，大量含有有机污染物的工农业废水进入水体。由于这些污染物具有高毒性、难降解和易累积等特点，对生态系统和人类健康构成了严重威胁。水中有机污染物的危害引起了世界范围的广泛关注。很多研究表明，对于组成复杂的有机污染物，传统和单一的生物、化学和物理方法难以去除，或去除效率较低。光催化具有矿化作用强、清洁环保，节约能源等优点而被人们广泛应用在降解有机污染物中。然而，对于高浓度，透明度低或不透明的有机污染物光催化却是无能为力的。这时，采用声催化(超声与光催化剂结合)降解有机污染物的方法是必要的。声催化是一项近年来发展起来的新型水处理技术，其借助超声空化作用、自由基效应等强化催化剂的催化性能，从而实现有机污染物的高效降解。

据报道，世界上每年大约生产700000吨染料，其中大约10–15％的合成纺织染料在生产或加工过程中被浪费掉，并与废水一起排放，污染水源，严重地影响人类社会。其中，罗丹明B是一种人工合成的阳离子型碱性染料，具有色度高、有毒、可生化性差等特点，污染水体后严重影响水质和降低水生生物的光合作用。因此，处理含染料废水是紧急迫切的。

发明内容

本发明的目的是设计合成一种具有正对称双Z型体系的声催化剂(SnO₂–CdSe–Bi₂O₃)，可用于有效分离光生电子和空穴的复合，扩宽光的响应范围，同时还可以提供更多的空穴，进行高效的超声降解有机染料。

本发明采用的技术方案是：一种正对称双Z型体系声催化剂SnO₂–CdSe–Bi₂O₃，所述的正对称双Z型体系声催化剂SnO₂–CdSe–Bi₂O₃中，按质量比，SnO₂:CdSe:Bi₂O₃＝1:2:1。

一种正对称双Z型体系声催化剂SnO₂–CdSe–Bi₂O₃的制备方法，包括如下步骤：将SnO₂、Bi₂O₃和CdSe粉末加入蒸馏水中，调节所得混合溶液PH＝5，超声分散10min后，磁力搅拌4～6h，所得产物用蒸馏水洗涤，离心，80℃干燥，最后于450℃煅烧2h，研磨，得正对称双Z型体系声催化剂SnO₂–CdSe–Bi₂O₃。

进一步的，所述的SnO₂的制备方法包括如下步骤：将SnCl₄·5H₂O溶解在无水乙醇和蒸馏水的混合溶液中，然后放入高压釜密封并在180℃的烘箱中加热12h，将高压釜自然冷却至室温后，离心，所得沉淀物依次用无水乙醇和去离子水洗涤后，在60℃下干燥。