用于光催化废水处理的催化剂及其制备方法

申请日 20200914

公开（公告）日 20201208

IPC分类号 B01J23/66; B01J35/00; C02F1/30; C02F101/30

摘要

一种用于光催化废水处理的催化剂，其包括载体、负载于所述载体上的活性组分，其中，所述载体为石墨烯量子点(GQDs)，所述活性组分为SrTiO3和纳米金。其制备方法包括如下步骤：(1)活性组分SrTiO3在载体石墨烯量子点(GQDs)上的负载；(2)活性组分纳米金在负载有SrTiO3的GQDs上的负载以及活化步骤。本发明公开的用于光催化废水处理的催化剂的制备方法，将活性组分SrTiO3和纳米金依次在载GQDs上进行负载，制备方法操作简便，制备安全性高，且制得的用于光催化废水处理的催化剂的稳定性较好，具有较好的染料废水降解效果。

权利要求书

1.一种用于光催化废水处理的催化剂，其特征在于：所述用于光催化废水处理的催化剂包括载体、负载于所述载体上的活性组分，其中，所述载体为石墨烯量子点(GQDs)，所述活性组分为SrTiO3和纳米金。

2.一种用于光催化废水处理的催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)活性组分SrTiO3在载体石墨烯量子点(GQDs)上的负载

将SrTiO3分散于去离子水中，而后加入乙二胺四乙酸二钠、尿素和GQDs并于120～160℃进行水热反应，而后过滤、洗涤、干燥，即得到负载有活性组分SrTiO3的石墨烯量子点；

(2)活性组分纳米金在负载有SrTiO3的GQDs上的负载

将步骤(1)所制得的负载有活性组分SrTiO3的GQDs分散在去离子水中，超声5min，然后加入质量浓度为1.0％的氯金酸HAuCl4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溶液等摩尔量的抗坏血酸作为HAuCl4的还原剂来制备纳米金；继续搅拌2h之后，纳米金原位还原在负载有SrTiO3的GQDs表面，制得纳米金修饰的负载有SrTiO3的GQDs；

(3)催化剂的活化

将步骤(2)的产物在96～155℃下进行水热反应，而后收集固相，所述固相经洗涤、干燥，然后在400～700℃焙烧，即制得所述用于光催化废水处理的催化剂。

3.根据权利要求2所述一种用于光催化废水处理的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述SrTiO3与所述乙二胺四乙酸二钠、所述尿素、所述石墨烯量子点的质量比为1:(0.005～0.02):(1～3):(3.5～5.6)；所述SrTiO3的质量份与所述去离子水的体积份之比为1g:(250～500)mL。

4.根据权利要求3所述一种用于光催化废水处理的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述SrTiO3的质量份与所述去离子水的体积份之比为1g:(300～450)mL。

5.根据权利要求2所述一种用于光催化废水处理的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述水热反应时间为5～8h；所述干燥温度90～125℃；干燥时间为2～4h。

6.根据权利要求5所述一种用于光催化废水处理的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述水热反应时间为6～7h；所述干燥温度为100～120℃；所述干燥时间为2.5～3.5h。

7.根据权利要求2所述一种用于光催化废水处理的催化剂及其制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氯金酸HAuCl4溶液与负载有SrTiO3的GQDs的质量比为0.2～1:1。

8.根据权利要求2所述一种用于光催化废水处理的催化剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述水热反应在水热反应釜中进行，所述水热反应的时间为3～5h；所述干燥温度为65～85℃；所述干燥时间为2～5h；所述焙烧的时间为3.0～5.5h。

9.根据权利要求8所述一种用于光催化废水处理的催化剂及其制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述水热反应的时间为3.5～4.5h；所述干燥温度为70～80℃。

说明书

一种用于光催化废水处理的催化剂及其制备方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于光催化废水处理的催化剂及其制备方法。