[发明专利]微波-紫外光催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种微波‑紫外光催化剂的制备方法及应用，属于光催化剂技术领域，微波‑紫外光催化剂的制备步骤为：二氧化钛制备‑Co₃O₄的制备‑TiO₂和Co₃O₄混合涂覆到Ni网上，得到负载型Co₃O₄‑TiO₂催化剂；将负载型Co₃O₄‑TiO₂催化剂应用于有机物污染处理中，在微波‑紫外光辐射下用于有机污染物的降解。利用本发明制备的催化剂在微波辐射下会产生热点效应，催化剂表面热点的实际温度要远高于表观温度，对催化反应有极大的促进作用；在微波及紫外光辐射下能将有机物（VOCs）有效转化无机矿化分子，彻底降解VOCs。本发明制备工艺简单，对微波及紫外光都有优异的敏感性，在微波‑紫外场中催化效率较高，有利于降解有机污染物。

技术领域

本发明属于光催化剂技术领域，尤其涉及一种微波-紫外光催化剂的制备方法及应用。

背景技术

TiO₂作为最常见的紫外催化剂，具有较好的催化效率和稳定性。但是，纯TiO₂光带隙窄(Eg = 3.2 eV)，光生电子-空穴分离效率低，同时纯TiO₂仅对紫外光较为敏感，对于其它波长可见光及微波敏感性较差，限制了其在微波场中的应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种微波-紫外光催化剂的制备方法及应用，制备工艺简单，对微波及紫外光都有优异的敏感性，同时在微波场中的催化效率较高。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种微波-紫外光催化剂的制备方法，制备方法包括以下步骤：

（1）TiO₂制备：将钛酸四丁酯和氨水按照8-10：1-3的质量体积比混合搅拌均匀得到钛酸四丁酯的氨水溶液，质量体积比的单位为g/ml，水浴加热至生成TiO₂ 晶粒；将上述混合物进行灭菌，灭菌后100-130℃干燥至恒重，然后用去离子水冲洗，在100-105℃下干燥9-12h，放入马弗炉中400-450℃热处理2-4h；

（2）Co₃O₄制备：将浓度为10mM硝酸钴溶液缓慢加入到浓度为12mM碳酸钠溶液中，磁力搅拌约40-60min后离心分离，去离子水和无水乙醇交替洗涤，干燥，在400-450℃马弗炉下煅烧2-4h；

（3）将TiO₂和Co₃O₄调成黏糊状涂覆到Ni网，得到负载型Co₃O₄-TiO₂催化剂。

优选的，步骤（2）中硝酸钴溶液与碳酸钠溶液的体积比为1：1-2。

优选的，步骤（1）中钛酸四丁酯浓度为2.85mol/L，氨水的浓度为9.52-11.11mol/L。

优选的，步骤（3）中TiO₂和Co₃O₄的质量比为2-4：1-3。

优选的，步骤（1）中混合物在特氟隆灭菌容器中灭菌。

本发明还提供的微波-紫外光催化剂的应用，将微波-紫外光催化剂应用在有机物污染处理中，在微波-紫外光辐射下用于有机污染物的降解。