本發(fā)明涉及環(huán)境污染控制新材料的開(kāi)發(fā),尤其涉及一種核殼型氧化鎳/鎳光催化劑的制備方法。
背景技術(shù):
在生活污水、食品加工和造紙等工業(yè)廢水中,含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、油脂、木質(zhì)素等有機(jī)物質(zhì)。這些物質(zhì)以懸浮或溶解狀態(tài)存在于污水中,可通過(guò)微生物的生物化學(xué)作用而分解。在其分解過(guò)程中需要消耗氧氣,因而被稱(chēng)為耗氧污染物。這種污染物可造成水中溶解氧減少,影響?hù)~(yú)類(lèi)和其他水生生物的生長(zhǎng)。水中溶解氧耗盡后,有機(jī)物進(jìn)行厭氧分解,產(chǎn)生硫化氫、氨和硫醇等難聞氣味,使水質(zhì)惡化。
隨著生產(chǎn)的發(fā)展,來(lái)自工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的毒害有機(jī)污染物嚴(yán)重威脅著環(huán)境和人類(lèi)的健康,尋求一種新型高效的環(huán)境治理技術(shù)具有重要的意義。光催化技術(shù)因其節(jié)能、高效、污染物降解徹底、無(wú)二次污染優(yōu)點(diǎn),目前已成為一種具有重要應(yīng)用前景的新興環(huán)境治理技術(shù)。近年來(lái),新型高效的可見(jiàn)光光催化劑的研制成為光催化技術(shù)中的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容。
過(guò)渡金屬氧化物大多具有優(yōu)良的電學(xué)和光學(xué)特性,也具有優(yōu)異的催化性能。納米氧化鎳是一種重要的功能材料,由于尺寸與形貌的獨(dú)特性,其在涂飾、催化、電容電極、光吸收、氣敏傳感等工業(yè)領(lǐng)域中都有著重要的應(yīng)用。根據(jù)對(duì)納米材料的形貌與尺寸的不同要求,人們采用各種方法制備出了氧化鎳的納米顆粒、納米棒、納米線(xiàn)、納米纖維、納米片。但納米材料在使用的過(guò)程中有其固有的缺點(diǎn)即:易團(tuán)聚,穩(wěn)定性差,因此需要將其負(fù)載于載體表面以獲得最佳的使用效果。核殼型氧化鎳有其特別之處,在鎳和氧化鎳相互協(xié)同作用下,可以提高氧化鎳的活性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)中氧化鎳結(jié)構(gòu)單一的不足,提供一種核殼型氧化鎳/鎳光催化劑的制備方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是依次包括如下步驟:
將1~4g十六烷基三甲基溴化銨溶解到20ml甲苯中,加入4~5g過(guò)80~100目篩的氧化鎳粉末,超聲分散20~100min,加入5~20ml水,在400~600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下加入0.5~1g硼氫化鈉,繼續(xù)攪拌4~8min,沉淀分離,得到一種核殼型氧化鎳/鎳光催化劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:氧化鎳既作為制備鎳單質(zhì)的前驅(qū)體又作為載體提供支撐納米顆粒成核、生長(zhǎng)的活性位功能,表面活性劑控制納米顆粒的生長(zhǎng)作為模板功能,向含有支撐-模板雙功能微觀反應(yīng)環(huán)境的混合物中加入還原劑,在其表面部分還原,制得內(nèi)核為氧化鎳表面是鎳的核殼型催化劑,同時(shí)氧化鎳/鎳之間有協(xié)同作用,能更好的促進(jìn)催化作用。
具體實(shí)施方式
以下進(jìn)一步提供本發(fā)明的3個(gè)實(shí)施例:
實(shí)施例1
將4g十六烷基三甲基溴化銨溶解到20ml甲苯中,加入5g過(guò)100目篩的氧化鎳粉末,超聲分散100min,加入20ml水,在600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下加入1g硼氫化鈉,繼續(xù)攪拌8min,沉淀分離,得到一種核殼型氧化鎳/鎳光催化劑。
將制得的核殼型氧化鎳/鎳光催化劑用于處理含酸性大紅廢水:將得到的核殼型氧化鎳/鎳光催化劑置于待處理50ml濃度為20mg/l的含酸性大紅廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)120min,脫色率為92.9%。
實(shí)施例2
將1g十六烷基三甲基溴化銨溶解到20ml甲苯中,加入4g過(guò)80目篩的氧化鎳粉末,超聲分散20min,加入5ml水,在400轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下加入0.5g硼氫化鈉,繼續(xù)攪拌4min,沉淀分離,得到一種核殼型氧化鎳/鎳光催化劑。
將制得的核殼型氧化鎳/鎳光催化劑用于處理含亞甲基藍(lán)廢水:將得到的核殼型氧化鎳/鎳光催化劑置于待處理50ml濃度為20mg/l的含亞甲基藍(lán)廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)120min,脫色率為94.3%。
實(shí)施例3
將3g十六烷基三甲基溴化銨溶解到20ml甲苯中,加入5g過(guò)80目篩的氧化鎳粉末,超聲分散80min,加入10ml水,在600轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下加入0.6g硼氫化鈉,繼續(xù)攪拌8min,沉淀分離,得到一種核殼型氧化鎳/鎳光催化劑。
將制得的核殼型氧化鎳/鎳光催化劑用于處理含羅丹明b廢水:將得到的核殼型氧化鎳/鎳光催化劑置于待處理50ml濃度為20mg/l的含羅丹明b廢水中,在300w金鹵燈照射下,反應(yīng)120min,脫色率為96.9%。