[发明专利]一种光催化复合颗粒及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种光催化复合颗粒及其制备方法和用途，所述光催化复合颗粒包括钛酸锶以及负载在钛酸锶表面的电子供体和电子受体，所述光催化复合颗粒采用紫外光诱导沉积的方法进行制备；本发明还提供了一种光催化膜，其包括基体及设置于基体表面的复合层，所述复合层自基体依次包括底层和重复层，所述重复层包括所述光催化复合颗粒层，本发明可通过采用紫外光诱导层层自组装的方法，制备出层数可控且光催化复合颗粒排布均匀的光催化膜，该制备方法简单，并且大幅提高了光催化的降解效率。

技术领域

本发明涉及光催化技术领域，尤其涉及一种光催化复合颗粒及其制备方法和用途。

背景技术

目前，污水处理厂中的常规处理工艺不能有效去除多环芳烃、多氯联苯等难降解有机物，难降解有机物的处理方式主要有强化生物处理工艺、吸附材料的吸附-解析技术、曝气生物滤池工艺等处理工艺，突出问题表现为处理效率低，工艺复杂，材料回收再利用困难等。近年来，光催化降解技术因为其环保、高效等特性，成为有机物降解途径之一。

光催化降解技术利用太阳能，将有机物直接降解为水和二氧化碳，具有降解效果优异，材料维护成本低等优势，符合绿色环保的新材料发展理念。石墨烯，因具有独特的二维结构和高的自由载流子迁移率，常作为一种高效电子转移共催化剂，应用于光催化降解技术。

CN109126867A公开了一种用于水处理的光催化分离膜及制备方法，该方法通过在对叔丁基硫代杯芳烃的合成过程中原位生成纳米TiO₂和纳米ZnO，然后与石墨烯复合，制得纳米TiO₂-纳米ZnO-杯芳烃-石墨烯复合光催化剂，进一步加入聚醚砜纺丝液中，通过纺丝制得光催化中空纤维分离膜。

CN109759065A公开了一种二氧化钛负载铁酸镍和氧化石墨烯的复合薄膜及制备方法，该方法采用水热法在氟掺杂二氧化锡导电玻璃上生长二氧化钛，得到分立性良好的纳米棒阵列薄膜，采用浸渍煅烧的方法在二氧化钛上沉积铁酸镍纳米颗粒得到二氧化钛负载铁酸镍复合薄膜，在二氧化钛负载铁酸镍复合薄膜上用浸渍的方法沉积氧化石墨烯薄膜，制得复合薄膜。

CN107893218B公开了一种二氧化钛/磺化氧化石墨烯/银纳米粒子复合膜及其制备方法，将氧化石墨烯、氯乙基磺酸钠、氢氧化钠在水中混合均匀，然后加入浓硝酸，反应得到磺化氧化石墨烯；将磺化氧化石墨烯的水溶液与硝酸银水溶液混合后避光搅拌，然后加入抗坏血酸，继续搅拌，得到银纳米粒子/磺化氧化石墨烯复合材料；将银纳米粒子/磺化氧化石墨烯复合材料分散于水中，然后通过真空沉积铺于二氧化钛纳米棒阵列上，经过真空干燥得到二氧化钛/磺化氧化石墨烯/银纳米粒子复合膜。

当前，有必要开发出一种高效的光催化剂，提高有机物降解效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种光催化复合颗粒，所述光催化复合颗粒可协同快速导出光电子，与具有二维层状结构的组分复合后，制得具有高降解效率、高光子利用效率的光催化膜，采用紫外光诱导层层自组装实现了光催化复合颗粒规则定向排列的层层自组装复合，得到光催化膜，提高了光催化降解效率，在水处理领域中应用前景广阔。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种光催化复合颗粒，所述光催化复合颗粒包括钛酸锶以及负载在钛酸锶表面的电子供体和电子受体；所述钛酸锶包括十八面体、二十二面体或正六面体的钛酸锶单晶颗粒。