[发明专利]硫化亚砷的应用

说明书

技术领域

本发明属于环境治理中的光催化技术领域，涉及硫化亚砷作为一种新型光催化剂在降解有机染料污染物中的应用。

背景技术

目前，全世界的印染产业规模不断扩大，该产业排出的大量有机染料污染物，已成为全世界水污染的重要来源。半导体光催化技术可在室温下直接利用太阳光将染料污染物高效地氧化降解或消除。因此，通过光催化技术，充分利用太阳光来降解染料污染物是目前水污染治理的一条有利途径。因紫外光只占太阳光总能量的4％左右，而可见光占46％左右，所以通过光催化技术利用太阳能的关键在于利用太阳光中的可见光。因此，能吸收可见光的光催化剂(简称可见光催化剂)在当今环境治理领域具有重要的应用前景。

因为光催化过程中高的光生载流子复合率，再加上能带结构的限制，可见光催化剂降解染料污染物的活性一般较低。文献(Z.Yi,et al.Nature Materials,2010,9,559–564)报道，Ag₃PO₄可作为光催化剂用于可见光下有机染料污染物的降解，其活性远高于BiVO₄、AgBr、AgI和N-TiO₂等常见的可见光催化剂。发展活性高于Ag₃PO₄的新型光催化剂，具有较大的挑战性。

硫化亚砷又名三硫化二砷，化学式为As₂S₃，为黄色结晶粉末，是雌黄矿石的主要成分。据《神农本草经》、《本草纲目》记载，雌黄曾作为一种中药，起到杀虫、解毒、消肿等作用。在现代，As₂S₃主要用于制造砷和含砷化合物。目前，尚未有专利和文献报道将As₂S₃作为光催化剂用于污染物的降解。

发明内容

本发明目的在于提供硫化亚砷(As₂S₃)在环境治理领域的一种新应用，从而拓宽其应用范围。

本发明的技术方案为：

一种硫化亚砷的应用，硫化亚砷作为光催化剂降解有机染料污染物，具体应用的步骤为：

(1)在室温(20-25℃)下，用可见光进行照射，以有机染料污染物为底物，以硫化亚砷为光催化剂进行光催化降解，；

(2)硫化亚砷光催化剂的活性评价：测定有机染料污染物的降解速率，以其完全降解所需的时间来衡量。

上述的硫化亚砷的应用，所述的有机染料污染物优选为罗丹明B。

上述的硫化亚砷的应用，所述的可见光的波长大于420nm。

本发明的有益效果在于：

(1)实验结果表明，As₂S₃的光催化活性明显高于商用二氧化钛P25，也高于高活性的Ag₃PO₄光催化剂，解决了现有光催化剂降解活性低的问题。

(2)本发明的As₂S₃光催化剂制备方法简单、制备条件温和，有利于推广应用。

附图说明

图1本发明实施例制备的As₂S₃光催化剂的SEM图。

图2本发明实施例制备的As₂S₃光催化剂的粉末XRD图。

图3为本发明实施例制备的As₂S₃光催化剂的UV-Vis DRS谱图。

图4为本发明实施例制备的As₂S₃，以及P25和Ag₃PO₄光催化剂降解罗丹明B染料的活性结果图。其中，C₀为光催化剂加入前罗丹明B的初始浓度，即12.0mg/L，C为光催化过程中任一时刻下罗丹明B的浓度。

具体实施方式

下面是本发明As₂S₃应用研究的具体实施例，以下实施例旨在进一步详细说明本发明，而非限制本发明。

(1)As₂S₃的制备：