CN106542584A - 一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法 - Google Patents

一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106542584A
CN106542584A CN201610912573.0A CN201610912573A CN106542584A CN 106542584 A CN106542584 A CN 106542584A CN 201610912573 A CN201610912573 A CN 201610912573A CN 106542584 A CN106542584 A CN 106542584A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cobalt oxide
concentration
cobalt
rich defect
oxide photocatalyst
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.)
Pending
Application number
CN201610912573.0A
Other languages
English (en)
Inventor
赵文昌
徐广永
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.)
Changzhou University
Original Assignee
Changzhou 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 Changzhou University filed Critical Changzhou University
Priority to CN201610912573.0A priority Critical patent/CN106542584A/zh
Publication of CN106542584A publication Critical patent/CN106542584A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00Compounds of cobalt
    • C01G51/04Oxides; Hydroxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/74Iron group metals
    • B01J23/75Cobalt
    • B01J35/39
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10Photocatalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/30Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
    • Y02W10/37Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy

Abstract

本发明公开一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法,依次包括如下步骤:1)向500mL浓度为1~2mol/L的乙酸钴水溶液中逐滴加入20~30mL浓度为质量浓度为20%~25%的氨水,搅拌2~4h,然后将所得溶液装入有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,在160~190℃下水热反应10~14h,得到混合物;将所得的混合物离心分离后,去除上层清液,剩余固体物质经洗涤后,转移到烘箱中,60~80℃干燥8h,制得氧化钴;2)将氧化钴粉末置于管式炉中,通入氮气,以2~4℃/min的速度,升温到400~450℃后保持2~2.5h,停止加热后自然降温到室温,即可得到一种富缺陷氧化钴光催化剂。该方法简单,可以大大提高催化剂的催化效率。

Description

一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及环境污染控制新材料领域,尤其涉及一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法。
背景技术
随着科技的发展,来自工农业生产中产生的毒害有机污染物严重威胁着环境和人类的健康,寻求一种新型高效的环境治理技术具有重要的意义。光催化技术因其节能、高效、污染物降解彻底、无二次污染优点,目前已成为一种具有重要应用前景的新兴环境治理技术。近年来,新型高效的可见光光催化剂的研制成为光催化技术中的一个重要研究内容,其中具有表面等离子共振效应的光催化材料,因其独特的表面物理化学性质和高效的可见光光催化性能,成为研究的热点之一。
通常,金属化合物的金属原子具有配位饱和的特点,无法通过化学吸附活化氧分子。而氧空位缺陷的构筑克服了该缺点,促进了光生电子从催化剂向氧分子的高效转移。另一方面,缺陷态的出现大幅度扩宽了光催化剂的吸光范围,使其在可见光和近红外光区宽谱范围内俘获太阳能。这就实现了太阳能的有效俘获及能量转换传递,解决了氧化物催化剂在光催化有机合成中的瓶颈问题。
发明内容
本发明的目的是为克服现有技术中氧化钴光催化降解污染物过程中的不足,提供一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法。
为此,本发明提供了以下技术方案,一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法,依次包括如下步骤:
1)向500mL浓度为1~2mol/L的乙酸钴水溶液中逐滴加入20~30mL浓度为质量浓度为20%~25%的氨水,搅拌2~4h,然后将所得溶液装入有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,在160~190℃下水热反应10~14h,得到混合物;将所得的混合物离心分离后,去除上层清液,剩余固体物质经洗涤后,转移到烘箱中,60~80℃干燥8h,制得氧化钴;
2)将氧化钴粉末置于管式炉中,通入氮气,以2~4℃/min的速度,升温到400~450℃后保持2~2.5h,停止加热后自然降温到室温,即可得到一种富缺陷氧化钴光催化剂。
与未处理的氧化钴相比,本发明具有以下优越性:氧化钴经过氮气保护热处理后,表面出现众多缺陷,该缺陷一方面可以促进光生电子向氧分子高效移动,形成氧负离子,另一方面,拓展了催化剂对光的吸收范围。
具体实施方式
下面结合实施例来详细说明本发明,但本发明并不仅限于此。
实施例1
向500mL浓度为2mol/L的乙酸钴水溶液中逐滴加入30mL浓度为质量浓度为25%的氨水,搅拌4h,然后将所得溶液装入有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,在190℃下水热反应14h,得到混合物;将所得的混合物离心分离后,去除上层清液,剩余固体物质经洗涤后,转移到烘箱中,80℃干燥8h,制得氧化钴;将氧化钴粉末置于管式炉中,通入氮气,以4℃/min的速度,升温到450℃后保持2.5h,停止加热后自然降温到室温,即可得到一种富缺陷氧化钴光催化剂。
将制得的富缺陷氧化钴光催化剂用于处理含酸性大红废水:0.5g富缺陷氧化钴光催化剂加入到200mL浓度为40mg/L的酸性大红废水中,在300w金卤灯照射下,反应50min,脱色率为96.5%。同样质量的普通氧化钴颗粒在相同的条件下,50min时脱色率为80.3%。
实施例2
向500mL浓度为1mol/L的乙酸钴水溶液中逐滴加入20mL浓度为质量浓度为20%的氨水,搅拌2h,然后将所得溶液装入有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,在160℃下水热反应10h,得到混合物;将所得的混合物离心分离后,去除上层清液,剩余固体物质经洗涤后,转移到烘箱中,60℃干燥8h,制得氧化钴;将氧化钴粉末置于管式炉中,通入氮气,以2℃/min的速度,升温到400℃后保持2h,停止加热后自然降温到室温,即可得到一种富缺陷氧化钴光催化剂。
将制得的富缺陷氧化钴光催化剂用于处理含亚甲基蓝废水:0.5g富缺陷氧化钴光催化剂加入到200mL浓度为40mg/L的亚甲基蓝废水中,在300w金卤灯照射下,反应50min,脱色率为97.7%。同样质量的普通氧化钴颗粒在相同的条件下,50min时脱色率为89.4%。
实施例3
向500mL浓度为2mol/L的乙酸钴水溶液中逐滴加入20mL浓度为质量浓度为20%的氨水,搅拌2h,然后将所得溶液装入有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,在160℃下水热反应10h,得到混合物;将所得的混合物离心分离后,去除上层清液,剩余固体物质经洗涤后,转移到烘箱中,60℃干燥8h,制得氧化钴;将氧化钴粉末置于管式炉中,通入氮气,以2℃/min的速度,升温到400℃后保持2h,停止加热后自然降温到室温,即可得到一种富缺陷氧化钴光催化剂。
将制得的富缺陷氧化钴光催化剂用于处理含金橙II废水:0.5g富缺陷氧化钴光催化剂加入到200mL浓度为40mg/L的金橙II废水中,在300w金卤灯照射下,反应50min,脱色率为95.5%。同样质量的普通氧化钴颗粒在相同的条件下,50min时脱色率为92.6%。

Claims (1)

1.一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法,其特征在于:依次包括如下步骤:1)向500mL浓度为1~2mol/L的乙酸钴水溶液中逐滴加入20~30mL浓度为质量浓度为20%~25%的氨水,搅拌2~4h,然后将所得溶液装入有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中,在160~190℃下水热反应10~14h,得到混合物;将所得的混合物离心分离后,去除上层清液,剩余固体物质经洗涤后,转移到烘箱中,60~80℃干燥8h,制得氧化钴;
2)将氧化钴粉末置于管式炉中,通入氮气,以2~4℃/min的速度,升温到400~450℃后保持2~2.5h,停止加热后自然降温到室温,即可得到一种富缺陷氧化钴光催化剂。
CN201610912573.0A 2016-10-19 2016-10-19 一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法 Pending CN106542584A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610912573.0A CN106542584A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610912573.0A CN106542584A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106542584A true CN106542584A (zh) 2017-03-29

Family

ID=58369348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610912573.0A Pending CN106542584A (zh) 2016-10-19 2016-10-19 一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106542584A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107597167A (zh) * 2017-10-12 2018-01-19 上海师范大学 纳米Ag/CoO‑N催化剂及其制备方法和应用
CN111634956A (zh) * 2020-05-28 2020-09-08 上海大学 一种含氧金属化合物氧空位的合成方法
CN114380338A (zh) * 2022-01-25 2022-04-22 重庆邮电大学 一种磁性氧化钴介孔纳米球的制备方法及其产品和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1544340A (zh) * 2003-11-18 2004-11-10 深圳市格林美高新技术有限公司 锂离子电池用四氧化三钴的制备方法
CN103818972A (zh) * 2014-03-05 2014-05-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种四氧化三钴粉体及其制备方法
CN105268440A (zh) * 2015-11-06 2016-01-27 河南理工大学 一种石墨烯负载氧化钴催化剂及其制备方法
CN105800698A (zh) * 2016-02-15 2016-07-27 上海应用技术学院 一种三维纳米级的花球状四氧化三钴材料的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1544340A (zh) * 2003-11-18 2004-11-10 深圳市格林美高新技术有限公司 锂离子电池用四氧化三钴的制备方法
CN103818972A (zh) * 2014-03-05 2014-05-28 中国科学院上海硅酸盐研究所 一种四氧化三钴粉体及其制备方法
CN105268440A (zh) * 2015-11-06 2016-01-27 河南理工大学 一种石墨烯负载氧化钴催化剂及其制备方法
CN105800698A (zh) * 2016-02-15 2016-07-27 上海应用技术学院 一种三维纳米级的花球状四氧化三钴材料的制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SURAJ KUMAR TRIPATHY ET AL.: ""Hydrothermal synthesis of single-crystalline nanocubes of Co3O4"", 《MATERIALS LETTERS》 *
曾世碧: ""基于HyPr-RING法的氢气制备—原位CO2捕获和Co3O4催化CO PROX"", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107597167A (zh) * 2017-10-12 2018-01-19 上海师范大学 纳米Ag/CoO‑N催化剂及其制备方法和应用
CN107597167B (zh) * 2017-10-12 2020-04-28 上海师范大学 纳米Ag/CoO-N催化剂及其制备方法和应用
CN111634956A (zh) * 2020-05-28 2020-09-08 上海大学 一种含氧金属化合物氧空位的合成方法
CN111634956B (zh) * 2020-05-28 2022-07-05 上海大学 一种含氧金属化合物氧空位的合成方法
CN114380338A (zh) * 2022-01-25 2022-04-22 重庆邮电大学 一种磁性氧化钴介孔纳米球的制备方法及其产品和应用
CN114380338B (zh) * 2022-01-25 2023-11-03 重庆邮电大学 一种磁性氧化钴介孔纳米球的制备方法及其产品和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104128184B (zh) 一种漂浮型CoFe2O4/TiO2/漂珠复合光催化剂及其制备方法
WO2015149499A1 (zh) 一种低温高效脱硝催化剂及其制备方法
CN106944092B (zh) 一种具有高效光热协同催化净化VOCs的Fe-MnO2催化剂的制备方法
CN108970613A (zh) 一种羟基氧化铁改性的二氧化钛复合光催化剂及其制备方法与应用
CN106622239A (zh) 一种木质素基非均相类芬顿催化剂及其制备方法
CN105749893A (zh) 一种表面负载纳米二氧化钛的改性活性炭纤维丝的制备方法
CN108187688A (zh) 一种可于室温下将甲醛完全催化氧化的催化剂的制备方法
CN107442106A (zh) VOCs催化分解用复合金属氧化物催化剂的制备方法
CN110624566B (zh) CuInS2量子点/NiAl-LDH复合光催化剂的制备方法及其应用
CN106542584A (zh) 一种富缺陷氧化钴光催化剂的制备方法
Wang et al. Hydrothermal synthesis of BiOBr/semi-coke composite as an emerging photo-catalyst for nitrogen monoxide oxidation under visible light
CN106552644B (zh) 难生化废水用臭氧催化剂及其制备方法
CN105148944A (zh) 一种可见光催化剂及制备方法
CN107469822A (zh) 高效电子转移Cu修饰C/TiO2光催化还原材料的制备方法
CN106582769A (zh) 一种无贵金属的复合光催化材料的制备方法
CN105921153A (zh) 一种复合光催化剂及其制备方法
CN107597115A (zh) 一种可高效净化高浓度砷化氢的催化剂及其制备方法
CN104525097A (zh) 一种Ce-Ni双金属负载海泡石吸附-催化剂的制备方法
CN109569569B (zh) 一种具有三元异质结结构的光催化剂及其制备方法和应用
CN110624527A (zh) 三维有色二氧化钛光催化材料的制备方法及其产品和应用
CN106563508B (zh) 一种用于脱除有机硫的铁铈基多孔催化剂的制备方法
CN110052269A (zh) 一种深度水处理臭氧催化氧化催化剂的制备方法
CN113058630B (zh) 一种适用于室温条件下的高效除甲醛光催化剂的制备方法及应用
CN108993461A (zh) 高效降解甲醛的负载型纳米二氧化钛管式反应器及其制备
CN107790155A (zh) 一种以蛋白土为载体掺杂Ag的非均相光Fenton催化剂的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170329