[发明专利]一种降解水体中活性染料的石墨催化剂

说明书

一种降解水体中活性染料的石墨催化剂，有以下方法制备而成：制备单原子的Au‑MOF；2)将石墨分散到去离子水中，加入Au‑MOF和加入纳米二氧化钛，得到混合物；3)将混合物转移到水热釜中，先在300℃下反应12小时，后升温到500‑600℃下反应8‑16小时，反应结束后，冷却过滤，并用去离子水洗涤，干燥后得到负载Au‑MOF与二氧化钛的石墨催化剂。本发明的石墨催化剂具有优异的催化效果，有利于节能减排，适合工业生产。

技术领域

本发明涉及一种净水剂，尤其涉及一种降解水体中活性染料的石墨催化剂。

技术背景

随着我国工业化、城市化进程的加快，经济发展与环境之间的各类矛盾也目渐凸显，大量工业废水如(占较大份额的)印染废水等排放导致水质恶化的速度加快，对生态平衡及人类健康造成的危害和损失十分巨大，致使水体污染的日趋严重和水资源的匮乏己成为制约我国可持续发展的一大障碍。

采用吸附法处理印染废水是一项有效的措施。常用的吸附剂有活性炭、硅胶、活性氧化铝、分子筛等。这些吸附剂应用较多，且价格偏高，并且吸附有饱和性，并不能彻底降解水体中的活性染料。

发明内容

针对现有技术存在不足，本发明的目的在于提供一种降解水体中活性染料的石墨催化剂。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术手段：

一种降解水体中活性染料的石墨催化剂，有以下方法制备而成：

1)将咪唑溶解在甲醇溶液中，然后加入氯金酸HAuCl₄(w＝1.0％)溶液，在室温下强力搅拌10min使其充分混合；后在不断搅拌下于混合液中逐滴加入与HAuCl₄等质量的抗坏血酸作为HAuCl₄的还原剂来制备纳米金；继续搅拌2h之后，过滤得到单原子的Au-MOF；

2)将石墨分散到去离子水中，加入石墨质量0.3-0.5倍的Au-MOF超声10-15min后，加入纳米二氧化钛，继续超声20min，使石墨和Au-MOF与纳米二氧化钛均匀混合，得到混合物；

3)将混合物转移到水热釜中，先在300℃下反应12小时，后升温到500-600℃下反应8-16小时，反应结束后，冷却过滤，并用去离子水洗涤，干燥后得到负载Au-MOF与二氧化钛的石墨催化剂。

优选地，步骤1)中按摩尔比，HAuCl₄：咪唑＝1:1-1.5；

优选地，步骤2)中纳米二氧化钛的质量为石墨质量的0.5-0.8倍。

优选的，本发明所制备的催化剂在降解水体中活性染料中的应用。

本发明的有益效果如下：

一种降解水体中活性染料的石墨催化剂，通过在石墨上负载Au-MOF与纳米二氧化钛制备而成，石墨具有优异的吸附性能，能够吸附水体中的活性染料，并且石墨具有较大的比表面积，能有效提高水体中活性染料的降解。通过石墨吸附活性染料，使得所负载的Au-MOF中的Au与活性染料接触，在空气的作用下促使活性染料降解；并且纳米二氧化钛能够吸收紫外线，为Au-MOF降解活性染料提供能量。本发明的石墨催化剂具有优异的催化效果，有利于节能减排，适合工业生产。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。

实施例1

一种降解水体中活性染料的石墨催化剂，有以下方法制备而成：