阅读说明：本技术 一种用于降解废水有机污染物的材料 (Material for degrading organic pollutants in wastewater ) 是由 李伟 于 2021-08-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于降解废水有机污染物的材料,采用如下方法制备:称取硝酸镍和高锰酸钾溶于乙二醇-水的混合液中,随后加入柠檬酸铵,将混合液转移到高压水热釜中,随后将移至微波超声水热合成仪中反应,干燥得到海胆状NiMnO-(3)；将海胆状的NiMnO-(3)溶于去离子水中,随后加入Co盐和镍盐、硫代乙酰胺,将混合溶液采用400～800W微波加热至100～220℃,保持恒温进行微波水热合成反应2～10h；得到的产物于空气气氛下进行热处理,得到产物NiMnO-(3)/NiCo-(2)S-(4),复合材料比表面积高,物理吸附性能强,能够有效抑制电子与空穴的复合,提高光催化剂降解污染物的效率。(The invention discloses a material for degrading organic pollutants in wastewater, which is prepared by the following steps of weighing nickel nitrate and potassium permanganate, dissolving the nickel nitrate and the potassium permanganate in a mixed solution of glycol and water, adding ammonium citrate, transferring the mixed solution into a high-pressure hydrothermal kettle, transferring the mixed solution into a microwave ultrasonic hydrothermal synthesizer for reaction, and drying to obtain echinoid NiMnO 3 (ii) a Mixing NiMnO in the shape of sea urchin 3 Dissolving in deionized water, then adding Co salt, nickel salt and thioacetamide, heating the mixed solution to 100-220 ℃ by adopting 400-800W microwaves, and keeping the temperature constant to perform microwave hydrothermal synthesis reaction for 2-10 h; obtainedThe product is subjected to heat treatment in the air atmosphere to obtain a NiMnO product 3 /NiCo 2 S 4 The composite material has high specific surface area and strong physical adsorption performance, can effectively inhibit the recombination of electrons and holes, and improves the efficiency of degrading pollutants by the photocatalyst.)

一种用于降解废水有机污染物的材料

技术领域

发明属于污水处理领域，具体涉及一种自然光降解污水中有机污染物催化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，抗生素被广泛的应用于用于农业和以及水产养殖等领域，从而导致湖泊、河流和海洋中的抗生素不断积累富集，对自然水环境造成了严重的污染，水中污染物进入人体，直接严重危害人体健康。目前，利用光催化材料对污水中的有机污染物进行光催化降解，被认为最具潜力和研究价值的污染治理途径之一。

二氧化钛因其氧化能力强，化学性质稳定无毒，成为世界上最重要的光催化材料之一，然而，TiO₂由于其固有的宽带隙，其只能吸收紫外光，受光激发产生的电子和空穴极易复合，量子效率低。因此，开发一种新型光催化剂具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提出一种复合光催化剂及其制备方法，制备得到的复合光催化剂能够高效地降解抗生素。

一种用于降解有机污染物的光催化材料，其特征在于，采用如下方法制备:

(1)称取硝酸镍和高锰酸钾溶于乙二醇-水的混合液中，乙二醇和水的体积比为1：(0.5-1)，随后加入柠檬酸铵，将混合液转移到高压水热釜中，随后将移至微波超声水热合成仪中反应，干燥得到海胆状NiMnO₃；超声水热反应的温度为150-180℃，超声频率为60～70KHz，反应时间为5～7h；

(2)将海胆状的NiMnO₃溶于去离子水中，随后加入Co盐和镍盐、硫代乙酰胺，将混合溶液采用400～800W微波加热至100～220，保持恒温进行微波水热合成反应2～10h；

(3)将步骤(2)得到的产物于空气气氛下进行热处理，其中热处理温度为300-400℃，反应时间为1-2h，得到产物NiMnO₃/NiCo₂S₄。

优选的，硝酸镍和高锰酸钾的摩尔比为1:1；

优选的，超声水热反应的温度为160-180℃，超声频率为65～70KHz，反应时间为6h；

技术效果：1.本发明制以超声水热法并通过调整溶剂比例，在水热过程中加入柠檬酸铵，精细调控材料结构制备得到海胆状的NiMnO₃，比表面积高，对有机物吸附性能强，在可见光照射下，具有优异的光催化性能，采用微波加热控制NiCo₂S₄为纳米级，海胆状的NiMnO₃作为负载体，有利于后期备的纳米的NiCo₂S₄在海胆状NiMnO₃纳米针空隙的均匀分散，NiCo₂S₄与NiMnO₃二者之间形成异质结，NiCo₂S₄带隙窄且有快速的电子传递速率，从而能够有效抑制电子与空穴的复合，提高光催化剂降解污染物的效率。

附图说明

图1为本申请NiMnO₃的SEM图；

具体实施方式

实施例1

(1)称取5mmol硝酸镍和5mmol高锰酸钾溶于80ml乙二醇-水的混合液中，乙二醇和水的体积比为1：0.6，随后加入20mg的柠檬酸铵，将混合液转移到高压水热釜中，随后将其移至微波超声水热合成仪中反应，干燥得到海胆状NiMnO₃；超声水热反应的温度为180℃，超声频率为60KHz，反应时间为5h；

(2)将海胆状的NiMnO₃溶于去离子水中，随后加入4mmol硝酸钴和2mmol的硝酸镍、8mmol的硫代乙酰胺，将混合溶液采用500W微波加热至200℃，保持恒温进行微波水热合成反应10h；

(3)将步骤(2)得到的产物于空气气氛下进行热处理，其中热处理温度为350℃，反应时间为1h，得到产物NiMnO₃/NiCo₂S₄。

对比例1

(1)称取5mmol硝酸镍和5mmol高锰酸钾溶于80ml乙二醇-水的混合液中，乙二醇和水的体积比为1：0.6，随后加入20mg的柠檬酸铵，将混合液转移到高压水热釜中，随后将其移至微波超声水热合成仪中反应，干燥得到海胆状NiMnO₃；超声水热反应的温度为180℃，超声频率为60KHz，反应时间为5h；

(2)将步骤(1)得到的产物于空气气氛下进行热处理，其中热处理温度为350℃，反应时间为1h，得到产物NiMnO₃。

对比例2

在去离子水中4mmol硝酸钴和2mmol的硝酸镍、8mmol的硫代乙酰胺，将混合溶液采用500W微波加热至200℃，保持恒温进行微波水热合成反应10h；得到的产物于空气气氛下进行热处理，其中热处理温度为350℃，反应时间为1h，得到产物NiCo₂S₄。

光催化性能测试：

称取50mg实施例1以及对比例1-2的光催化剂加入到100mL浓度为5mg/L的四环素抗生素溶液/左氧氟沙星溶液中，以300W氙灯照射进行光催化反应，60min后测试抗生素的降解率。

表1

	四环素抗生素的降解率	左氧氟沙星的降解率
			实施例1	98.6％	96.3％
对比例1	84.3％	82.9％
			对比例1	79.1％	81.2％

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求等同物限定。