CN106345497B - 高碘酸锆的应用 - Google Patents

高碘酸锆的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN106345497B
CN106345497B CN201610852250.7A CN201610852250A CN106345497B CN 106345497 B CN106345497 B CN 106345497B CN 201610852250 A CN201610852250 A CN 201610852250A CN 106345497 B CN106345497 B CN 106345497B
Authority
CN
China
Prior art keywords
zrhio
degradation
catalyst
application
activity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201610852250.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106345497A (zh
Inventor
汤建庭
李佳胤
马新平
刘璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chongqing Three Gorges University
Original Assignee
Chongqing Three Gorges University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chongqing Three Gorges University filed Critical Chongqing Three Gorges University
Priority to CN201610852250.7A priority Critical patent/CN106345497B/zh
Publication of CN106345497A publication Critical patent/CN106345497A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106345497B publication Critical patent/CN106345497B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
    • B01J27/06—Halogens; Compounds thereof
    • B01J27/135—Halogens; Compounds thereof with titanium, zirconium, hafnium, germanium, tin or lead
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高碘酸锆(ZrHIO6·4H2O)的应用，首次提供此化合物的应用示例。ZrHIO6·4H2O作为催化剂，即使在完全避光的室温条件下，也能降解罗丹明B(RhB)和亚甲基蓝(MB)等有机染料污染物。在降解实验中，ZrHIO6·4H2O重复使用三次，活性没有降低，继续重复多次，活性也能较好保持，无明显的下降。本发明ZrHIO6·4H2O制备方法简单、制备条件温和，不依赖光照、在室温条件下即可催化降解有机染料、耐用性高，有利于推广应用。

Description

高碘酸锆的应用
技术领域
本发明属于环境污染治理技术领域，涉及高碘酸锆(ZrHIO6·4H2O)作为一种新型催化剂在降解有机染料污染物中的应用。
背景技术
随着人口的增加，全世界的印染产业规模不断扩大，该产业排出的大量有机染料污染物，已成为全世界水污染的重要来源。半导体光催化技术可在室温下直接利用太阳光将染料污染物高效地氧化降解。因此，通过光催化技术，充分利用太阳光来降解染料污染物是目前环境污染治理的一条有利途径。因紫外光只占太阳光总能量的4％左右，而可见光占46％左右，所以利用太阳能的关键在于利用太阳光中的可见光。因此，可见光响应型的光催化剂在当今环境治理领域具有重要的应用前景。然而，因为能带结构的限制，再加上高的光生载流子复合率，可见光催化剂降解染料污染物的活性和耐用性一般较低。
降解染料污染物的另一条有利途径是不通过光照，在节能的室温条件下使用催化剂进行催化降解。发展高活性、高耐用性的催化剂以用于无光照、室温条件下染料污染物的降解，在环境污染治理领域具有重要的实用前景和学术价值。
很多催化剂在有光照的条件下能表现出催化活性，甚至高的活性，但这种活性的获得，常常对光照这个条件非常依赖。如果光照强度很弱，或者没有光照，则无法表现出催化活性，甚至要求为特定波长光的照射才能表现出活性，这使得催化剂的应用受到了限制。因此，研究开发对外界条件要求较低的催化剂，具有扩宽应用范围和降低应用成本的重要意义。
ZrHIO6·4H2O是一种无机化合物，虽然它的制备方法和组成鉴定早已有文献报道，但目前尚未有专利和文献报道ZrHIO6·4H2O的应用研究，尤其它作为催化剂的应用研究。
发明内容
本发明目的在于提供高碘酸锆(ZrHIO6·4H2O)在环境治理领域的一种新应用，首次提供此化合物的应用示例。
本发明的技术方案为：
一种高碘酸锆的应用，ZrHIO6·4H2O作为催化剂降解有机染料污染物，具体应用的步骤为：
(1)以有机染料污染物为底物，以ZrHIO6·4H2O为催化剂进行催化降解；
(2)ZrHIO6·4H2O催化剂的活性评价：测定有机染料污染物的降解速率，以其完全降解所需的时间来衡量其催化活性。
上述的高碘酸锆的应用，所述的有机染料污染物优选为罗丹明B(RhB)或亚甲基蓝(MB)，所述的催化降解，温度为10～25℃，光照条件为完全避光或自然光照射。
本发明的有益效果在于：
(1)实验结果表明，ZrHIO6·4H2O即使在完全避光的室温条件下也能有效降解罗丹明B或亚甲基蓝等有机染料。在降解实验中，ZrHIO6·4H2O重复使用三次，活性没有降低；继续重复使用多次，活性仍无明显的下降，表现出非常高的耐用性。
(2)本发明的ZrHIO6·4H2O制备方法简单、制备条件温和且重现性好，催化降解染料时不需要依赖光照条件，对温度也几乎没有要求、耐用性高，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的ZrHIO6·4H2O催化剂的SEM图。
图2为本发明实施例1制备的ZrHIO6·4H2O催化剂的的EDS结果。
图3为本发明实施例1制备的ZrHIO6·4H2O降解RhB染料的活性结果，以及ZrHIO6·4H2O重复使用的活性结果。其中，C0为催化剂加入前RhB的初始浓度，C为催化过程中任一时刻下RhB的浓度。
图4为本发明实施例1制备的ZrHIO6·4H2O降解MB染料的活性结果，以及ZrHIO6·4H2O重复使用的活性结果。其中，C0为催化剂加入前MB的初始浓度，C为催化过程中任一时刻下MB的浓度。
具体实施方式
下面是本发明ZrHIO6·4H2O和应用研究的具体实施例，以下实施例旨在进一步详细说明本发明，而非限制本发明。
实施例1
(1)ZrHIO6·4H2O的制备
取1.0mmol的ZrO(NO3)2溶解在热的200mL稀硝酸(H2O/HNO3体积比为5:1)中并不断搅拌，搅拌直至全部溶解。与此同时称取1.5mmol的H5IO6溶解在20mL去离子水中，获得高碘酸溶液。然后将此溶液逐滴滴加到ZrO(NO3)2和稀硝酸的混合溶液当中，并不断搅拌30分钟。将所得沉淀用去离子水洗涤三次(每次用去离子水50mL)，离心分离后，置于温度为60℃的烘箱干燥24h，即得ZrHIO6·4H2O样品。
(2)ZrHIO6·4H2O的表征
从图1的SEM图可见，ZrHIO6·4H2O样品具有5-200um大小的无规则形貌。图2的SEM图的EDS结果显示，样品的所含原子Zr、I、O个数比例接近为1:1:10，这说明ZrHIO6·4H2O样品成功制备。
(3)ZrHIO6·4H2O催化降解RhB的活性测试
将150mg的ZrHIO6·4H2O催化剂置于100mL浓度为3mg/L的RhB溶液(盛装于400mL的敞口烧杯)中，在完全避光的室温下搅拌。分别在不同时间点取样，离心分离后取上清液，将上清液稀释得到试样。用紫外分光光度计(普析TU1810、北京普析通用仪器有限责任公司)测定试样在554nm处的吸光度。最后根据浓度-吸光度标准曲线推算试样的RhB浓度。
(4)ZrHIO6·4H2O催化降解MB的活性测试
将150mg的ZrHIO6·4H2O催化剂置于100mL浓度为6mg/L的MB溶液(盛装于400mL的敞口烧杯)中，在完全避光的室温下搅拌。分别在不同时间点取样，离心分离后取上清液，将上清液稀释得到试样。用紫外分光光度计(普析TU1810、北京普析通用仪器有限责任公司)测定试样在665nm处的吸光度。最后根据浓度-吸光度标准曲线推算试样的MB浓度。
活性实验结果表明，在完全避光的室温条件下，ZrHIO6·4H2O催化剂在16小时内能将RhB染料完全降解(图3)，在16h内能将MB染料降解65～75％(图4)。在降解实验中，ZrHIO6·4H2O重复使用三次，活性没有降低。此外，实验结果还表明，继续重复使用多次，活性仍能较好保持，没有明显的活性下降。因此，ZrHIO6·4H2O催化剂降解RhB或MB是一个节能、高效的过程，在环境污染治理方面有潜在的应用前景。

Claims (1)

1.一种高碘酸锆的应用，其特征在于，ZrHIO6·4H2O作为催化剂降解有机染料污染物，具体应用的步骤为：
（1）以有机染料污染物为底物，以ZrHIO6·4H2O为催化剂进行催化降解；
（2）ZrHIO6·4H2O催化剂的活性评价：测定有机染料污染物的降解速率，以其完全降解所需的时间来衡量其催化活性；
所述的有机染料污染物为罗丹明B或亚甲基蓝；
所述的催化降解，温度为10~25℃，光照条件为完全避光或自然光照射。
CN201610852250.7A 2016-09-26 2016-09-26 高碘酸锆的应用 Expired - Fee Related CN106345497B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610852250.7A CN106345497B (zh) 2016-09-26 2016-09-26 高碘酸锆的应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610852250.7A CN106345497B (zh) 2016-09-26 2016-09-26 高碘酸锆的应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106345497A CN106345497A (zh) 2017-01-25
CN106345497B true CN106345497B (zh) 2019-02-22

Family

ID=57859897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610852250.7A Expired - Fee Related CN106345497B (zh) 2016-09-26 2016-09-26 高碘酸锆的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106345497B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109621887A (zh) * 2019-01-10 2019-04-16 重庆三峡学院 一种Zn-Co-Ge-O光催化-吸附双功能材料的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102276095A (zh) * 2011-07-14 2011-12-14 哈尔滨工业大学 梯度臭氧催化氧化降解水中有机污染物的方法
CN102515327A (zh) * 2011-12-28 2012-06-27 樊继健 一种复合水处理药剂及其制备方法
CN103071457A (zh) * 2013-01-15 2013-05-01 中国科学院青海盐湖研究所 凝胶型碘离子吸附剂、其制备方法及应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2522799B1 (es) * 2013-04-16 2015-09-07 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) MATERIAL HETEROESTRUCTURADO DE BiVO4 DOPADO CON Er3+, PROCEDIMIENTO DE OBTENCIÓN Y SUS APLICACIONES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102276095A (zh) * 2011-07-14 2011-12-14 哈尔滨工业大学 梯度臭氧催化氧化降解水中有机污染物的方法
CN102515327A (zh) * 2011-12-28 2012-06-27 樊继健 一种复合水处理药剂及其制备方法
CN103071457A (zh) * 2013-01-15 2013-05-01 中国科学院青海盐湖研究所 凝胶型碘离子吸附剂、其制备方法及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A novel AgIO4 semiconductor with ultrahigh activity in photodegradation of organic dyes:insights into the photosensitization mechanism;Jianting Tang et al;《RSC Adv.》;20131114;第4卷;第2151-2154页
Periodates of Tetravalent Titanium, Zirconium, Hafnium and Thorium:Synthesis, Characterisation and EXAFS Study;Andrew L. Hector et al;《Eur. J. Inorg. Chem.》;20050712;第3365-3370页

Also Published As

Publication number Publication date
CN106345497A (zh) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103861575B (zh) 一种掺杂改性TiO2/石墨烯复合材料的制备方法
CN103934012B (zh) SnS2/g-C3N4复合纳米片光催化剂及制备方法
CN106238072B (zh) 硫化钴光催化剂及其制备方法和应用
CN108532290A (zh) 一种光催化功能织物的制备方法及其应用
CN103769185B (zh) 一种纳米级正方形片状碳酸氧铋光催化剂的制备方法
CN103657686B (zh) 一种低温共沉淀法制备硫化铟锡光催化剂的方法
CN110624566B (zh) CuInS2量子点/NiAl-LDH复合光催化剂的制备方法及其应用
CN101927175A (zh) 一种由Dawson型多酸和六核铜配合物构筑的杂多酸材料及其制备方法和用途
CN108126758B (zh) 一种聚对苯/TiO2复合微球及其制备方法
CN107349924B (zh) BiVO4/埃洛石复合型纳米光催化材料及其制备方法
CN106345497B (zh) 高碘酸锆的应用
CN106311211B (zh) 锗酸锆的应用
CN103272623A (zh) 一种立方磷酸银光催化剂的制备方法
CN105944712B (zh) 一种钼酸铈钠/三氧化钼复合光催化剂的制备方法
CN108043400B (zh) 一种Au-Bi2MoO6/硅藻土复合材料及其制备方法与应用
CN104399531A (zh) 一种AgI基无机-有机杂化半导体材料的合成及光催化降解染料的应用
CN106315749B (zh) 一种无定型光催化剂的应用
CN106745348A (zh) CeGeO4的应用
CN104069877B (zh) 一种Fe4I3O24H15可见光催化剂的制备方法及应用
CN106807408B (zh) Ce(IO3)4的应用
CN104628193A (zh) 一种以可见光-电联合催化降解水中全氟辛烷磺酸的方法
CN110003248B (zh) 一种多羧酸铀酰配合物光催化剂及其制备方法
CN104402086B (zh) 氧化汞的应用
CN108722444B (zh) 多孔Cu2-xSe光催化剂及制备方法
CN105417620A (zh) 一种利用太阳光降解染料废水的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190103

Address after: 404130 No. 666 Tianxing Road, Wuqiao, Wanzhou District, Chongqing

Applicant after: Chongqing Three Gorges University

Address before: No. 2, Yuhu District stone wharf, Hunan, Xiangtan, Hunan

Applicant before: Hunan Sci-Tech Univ.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190222

Termination date: 20200926