專利名稱：具有超聲降解有機(jī)污染物活性的氧族亞銅半導(dǎo)體超聲催化劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲催化劑，特別是涉及一種在超聲輻射下能夠降解有機(jī)污染物 的催化劑。本發(fā)明還涉及上述催化劑的制備方法。本發(fā)明還涉及上述催化劑的用途。
背景技術(shù)：
超聲波是指頻率大于20KHZ以上的聲波。由于超聲波波長短，頻率很大，它在傳播 時就具有了與光傳播時類似的特征。與普通聲波相比，超聲波具有和光相似的束射性和傳 播特性，用一束超聲波就能幫助人們?nèi)チ私獠煌腹馕镔|(zhì)內(nèi)部的情況；超聲波在傳播時具有 更強(qiáng)大的功率和很強(qiáng)的方向性；對于普通聲波，聲壓很微弱，可忽略不計，而超聲波的波長 較短，頻率很高，具有的能量較大，可以對介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生顯著的聲壓作用等。由于其獨(dú)特的 優(yōu)勢，超聲波在在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等部門都有相當(dāng)廣泛的用途。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的意義在于提供一種具有超聲降解有機(jī)污染物活性的超聲催化劑，這種半 導(dǎo)體催化劑，既能有效的被超聲波激發(fā)，又能保持良好的穩(wěn)定性和較高的催化活性，同時制 備工藝簡單、成本低廉。本發(fā)明提供的超聲催化劑是由氧化亞銅、硫化亞銅和硒化亞銅半導(dǎo)體顆粒組成， 其特征在于該催化劑是由氧化亞銅、硫化亞銅和硒化亞銅中的一種或幾種組成。半導(dǎo)體粒 子直徑在5納米到10微米之間。本發(fā)明的具有超聲降解有機(jī)污染物活性的氧族亞銅半導(dǎo)體催化劑的制備方法如 下氧化亞銅制備方法將一定量的六次甲基四胺和可溶性銅鹽溶于一定量的去離子 水中，使六次甲基四胺與銅鹽的摩爾比為1 5，再用0. 5mol/L的鹽酸或氨水將溶液pH值 調(diào)到3 9，超聲lOmin后，將上述溶液轉(zhuǎn)入lOOmL反應(yīng)釜中，在140 200°C晶化1 12小 時，反應(yīng)完畢后反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，所得沉淀用去離子水洗滌至中性，所得產(chǎn)物在60°C 下真空干燥3小時，得氧化亞銅粉末。硫化亞銅制備方法將少量的上述氧化亞銅和一定量的去離子水置于燒杯中，攪 拌混合均勻后，加入過量的硫化鈉，硫化鈉和氧化亞銅的摩爾比為1. 5 10，攪拌24小時 候，抽濾，用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后，在60°C真空干燥3小時得到硫化亞銅粉末。硒化亞銅制備方法將少量的上述氧化亞銅和一定量的去離子水置于燒杯中，攪 拌混合均勻后，加入過量的硒代硫酸鈉，硒代硫酸鈉和氧化亞銅的摩爾比為1. 5 10，攪拌 24小時候，抽濾，用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后，在60°C真空干燥3小時得到硒化亞銅 粉末。
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本發(fā)明的具有超聲降解有機(jī)污染物活性的超聲催化劑可用于空氣、廢水、地表水 及飲用水中的有機(jī)污染物的催化處理。
具體實施方案實施方案1將O.Olmol的氯化銅和0.04mol六次甲基四胺的溶于50ml去離子水中，再將溶液 的PH值調(diào)到5，超聲lOmin后，將上述溶液轉(zhuǎn)入lOOmL反應(yīng)釜中，在150°C晶化5小時，反應(yīng) 完畢后反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，所得沉淀用去離子水洗滌至中性，所得產(chǎn)物在60°C下真空 干燥3小時，得氧化亞銅粉末。實施方案2將0. 005mol的氧化亞銅粉末加入到50ml去離子水中，攪拌混合均勻后，再加入 0. 02mol的硫化鈉，攪拌24小時候，抽濾，用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后，在60°C真空 干燥3小時得到硫化亞銅粉末。實施方案3將0. 005mol的氧化亞銅粉末加入到50ml去離子水中，攪拌混合均勻后，再加入 0. 02mol的硒代硫酸鈉，攪拌24小時候，抽濾，用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后，在60°C 真空干燥3小時得到硒化亞銅粉末。實施方案4將實施方案1中的氯化銅變?yōu)榱蛩徙~，其它條件不變。實施方案5將實施方案1中的氯化銅變?yōu)橄跛徙~，其它條件不變。實施方案6將實施方案1中的六次甲基四胺由0. 04mol變?yōu)?. 02mol，其它條件不變。實施方案7將實施方案1中的六次甲基四胺由0. 04mol變?yōu)?. 05mol，其它條件不變。實施方案8將實施方案1中的晶化溫度由150°C變?yōu)?80°C，其它條件不變。實施方案9將實施方案1中的晶化溫度由150°C變?yōu)?70°C，其它條件不變。實施方案10將實施方案1中的晶化時間由5小時變?yōu)?小時，其它條件不變。實施方案11將實施方案1中的晶化時間由5小時變?yōu)?小時，其它條件不變。本發(fā)明所制得的光催化劑可負(fù)載于載體上，本發(fā)明不限于以上實施方案。
權(quán)利要求
一種具有超聲降解有機(jī)污染物活性的超聲催化劑，成分包括氧族亞銅半導(dǎo)體，其特征在于該超聲催化劑的成份是氧化亞銅、硫化亞銅和硒化亞銅中的一種或幾種組成；半導(dǎo)體直徑在5納米到10微米之間；
2.一種氧族亞銅半導(dǎo)體超聲催化劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟 氧化亞銅制備方法將一定量的六次甲基四胺和可溶性銅鹽溶于一定量的去離子水中，使六次甲基四胺與銅鹽的摩爾比為1 5，再用0. 5mol/L的鹽酸或氨水將溶液pH值調(diào) 到3 9，超聲lOmin后，將上述溶液轉(zhuǎn)入100mL反應(yīng)釜中，在140 200°C晶化1 12小 時，反應(yīng)完畢后反應(yīng)釜自然冷卻至室溫，所得沉淀用去離子水洗滌至中性，所得產(chǎn)物在60°C 下真空干燥3小時，得氧化亞銅粉末。硫化亞銅制備方法將少量的上述氧化亞銅和一定量的去離子水置于燒杯中，攪拌混 合均勻后，加入過量的硫化鈉，硫化鈉和氧化亞銅的摩爾比為1. 5 10，攪拌24小時候，抽 濾，用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后，在60°C真空干燥3小時得到硫化亞銅粉末。硒化亞銅制備方法將少量的上述氧化亞銅和一定量的去離子水置于燒杯中，攪拌混 合均勻后，加入過量的硒代硫酸鈉，硒代硫酸鈉和氧化亞銅的摩爾比為1. 5 10，攪拌24 小時候，抽濾，用去離子水和無水乙醇洗滌數(shù)次后，在60°C真空干燥3小時得到硒化亞銅粉 末。
3.權(quán)利要求1所述的催化劑或由權(quán)利要求2所述方法制備得到的催化劑用于空氣、廢 水、地表水及飲用水中的有機(jī)污染物的超聲催化處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有超聲降解有機(jī)污染物活性的催化劑及其制備方法，屬于無機(jī)納米催化材料領(lǐng)域。該催化劑由氧化亞銅、硫化亞銅、硒化亞銅中的一種或幾種組成。本發(fā)明制備的超聲催化劑在較寬的超聲輻射范圍內(nèi)具有分解凈化處理有毒有害化學(xué)物質(zhì)的活性。
文檔編號B01J37/00GK101972654SQ20101027156
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者宋立民 申請人:天津工業(yè)大學(xué)