CN106745348A - CeGeO4的应用 - Google Patents
CeGeO4的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106745348A CN106745348A CN201510829997.6A CN201510829997A CN106745348A CN 106745348 A CN106745348 A CN 106745348A CN 201510829997 A CN201510829997 A CN 201510829997A CN 106745348 A CN106745348 A CN 106745348A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cegeo
- catalyst
- activity
- application
- organic dye
- 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
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 claims abstract description 16
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims abstract description 14
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims abstract description 14
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 18
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 6
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 4
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000004298 light response Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/30—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the textile industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
本发明公开了一种CeGeO4的应用。它作为催化剂，不仅在有光照的条件下具有催化活性，而且在完全避光的室温条件下也能降解有机染料污染物，从而拓宽了其应用范围。CeGeO4在完全避光条件下催化降解罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）染料的活性，明显高于CeO2催化剂。本发明CeGeO4催化降解染料时，不需光照、活性较高，且其制备方法简单、制备条件温和，有利于推广应用。
Description
技术领域
本发明属于环境污染治理技术领域，涉及CeGeO4化合物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，这使得催化剂的应用受到了限制。
含铈化合物如二氧化铈（CeO2）是一类重要的能用于污染物消除或降解的催化剂，此外还被广泛应作光催化剂、燃料电池、太阳能电池等领域，然而二氧化铈的催化活性并不高。CeGeO4是一种由CeO2和GeO2组成的无机复合物，它的制备方法和作为光催化剂的应用研究早已有文献（Angewandte Chemie
International Edition, 2012, 51, 3611-3615; Journal of Solid State Chemistry,
2013, 197, 204-208）报道，但目前尚未有专利和文献报道CeGeO4作为催化剂在无光照的条件下降解有机染料的研究。
发明内容
本发明目的在于提供CeGeO4化合物在环境治理领域的一种新应用，从而拓宽其应用范围。
本发明的技术方案为：
一种CeGeO4的应用，CeGeO4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CeGeO4为催化剂进行催化降解；
（2）CeGeO4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CeGeO4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）本发明的催化剂CeGeO4不仅能在有光照的条件下表现出良好的催化活性，而且能在光照强度很弱、甚至完全避光的条件下，仍然表现出较好的活性，即可以不受光照条件的限制，从而明显拓宽了CeGeO4作为催化剂的应用范围。
（2）实验结果表明，CeGeO4的催化降解活性明显高于CeO2，解决了传统的CeO2催化剂活性低的问题。
（3）本发明的CeGeO4催化剂制备方法简单、制备条件温和，有利于推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的CeGeO4催化剂的XRD图。
图2为本发明实施例1制备的CeGeO4与CeO2催化剂降解RhB染料的活性结果图。其中，C0 为光催化剂加入前RhB的初始浓度，C为光催化过程中任一时刻下RhB的浓度。
图3为本发明实施例1制备的CeGeO4与CeO2催化剂降解MB染料的活性结果图。其中，C0 为光催化剂加入前MB的初始浓度，C为光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CeGeO4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）CeGeO4的制备
将2 mmol的Ce(NO3)3、2 mmol的GeO2溶于50 mL去离子水，加少量NaOH调节溶液pH值至10。在室温下继续搅拌30 min后，将溶液转移至体积为70 mL的水热反应釜。将反应釜在200℃下放置24 h。然后取出反应釜，在室温下自然干燥。再将反应釜中的沉淀分离出来，在室温下干燥，即得CeGeO4样品。
（2）CeGeO4的表征
从图1可见，CeGeO4样品的晶相与《粉末衍射卡片集》中JCPDS No. 40-1182的CeGeO4标准晶相完全吻合，说明CeGeO4样品成功制备。
（3）CeGeO4催化剂降解RhB、MB染料污染物的活性评价
将所得CeGeO4样品以RhB、MB为降解底物，进行催化活性评价，并将其活性结果与CeO2催化剂对比。
① CeGeO4、CeO2催化降解RhB的活性测试
将150 mg催化剂置于100 mL浓度为12 mg/L的RhB溶液（盛装于400 mL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554 nm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。
②CeGeO4、CeO2催化降解MB的活性测试
将150 mg光催化剂置于100 mL浓度为20 mg/L的MB溶液（盛装于400 mL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665 nm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。
由图2可见，CeGeO4催化剂在10 h以内将RhB完全降解，从图3可以看出，CeGeO4催化剂在24 h以内将MB完全降解。同时，从图2和图3中可以看出，如果使用CeO2催化剂，则在10 h以内RhB浓度基本保持不变，在24 h以内MB浓度基本保持不变。这表明，CeGeO4催化剂降解RhB、MB的活性远高于传统的CeO2催化剂。因此，CeGeO4催化剂降解RhB、MB是一个高效、节能的过程，在环境污染治理方面有潜在的应用前景。
Claims (3)
1.一种CeGeO4的应用，其特征在于，CeGeO4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CeGeO4为催化剂进行催化降解；
（2）CeGeO4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。
2.根据权利要求1所述的CeGeO4的应用，其特征在于：所述的有机染料污染物为罗丹明B或亚甲基蓝。
3.根据权利要求1所述的CeGeO4的应用，其特征在于：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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510829997.6A CN106745348A (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | CeGeO4的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510829997.6A CN106745348A (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | CeGeO4的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106745348A true CN106745348A (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=58963451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510829997.6A Pending CN106745348A (zh) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | CeGeO4的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106745348A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109603733A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-12 | 重庆三峡学院 | 一种Co-Ge-O光催化-吸附双功能材料的应用 |
| 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002010090A1 (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-07 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Fiber coating compounds for reinforced ceramic matrix composites |
| CN102989478A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-03-27 | 清华大学 | 一种环境友好型脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN104944597A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 安徽工业大学 | 铋酸锌-锗酸铈纳米棒复合生物滤料 |
-
2015
- 2015-11-25 CN CN201510829997.6A patent/CN106745348A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002010090A1 (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-07 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Fiber coating compounds for reinforced ceramic matrix composites |
| CN102989478A (zh) * | 2012-12-25 | 2013-03-27 | 清华大学 | 一种环境友好型脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN104944597A (zh) * | 2015-06-17 | 2015-09-30 | 安徽工业大学 | 铋酸锌-锗酸铈纳米棒复合生物滤料 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| JUN XING ET AL.: "Soft chemistry synthesis of high-crystalline orthogermanate CeGeO4:A new photocatalyst", 《JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY》 * |
Cited By (2)
| 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 |
| CN109603733A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-04-12 | 重庆三峡学院 | 一种Co-Ge-O光催化-吸附双功能材料的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200354235A1 (en) | Heterojunction composite material consisting of one-dimensional in2o3 hollow nanotube and two-dimensional znfe2o4 nanosheet, and application thereof in water pollutant removal | |
| CN107298477B (zh) | 一种催化过硫酸盐降解废水中有机污染物的方法 | |
| CN103934012B (zh) | SnS2/g-C3N4复合纳米片光催化剂及制备方法 | |
| CN109589989B (zh) | ZnIn2S4纳米片包裹β-Bi2O3核壳异质复合光催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN105536819B (zh) | 一种石墨烯/硫化锑复合光催化剂的制备方法 | |
| CN107649168B (zh) | 一种光催化降解水中双酚a的方法及其使用的催化剂 | |
| CN107715906B (zh) | 一种氮化碳/钛酸锌/氧化钛三明治状直接z型异质结复合光催化剂的制备方法 | |
| CN106693996B (zh) | 硫化铋-铁酸铋复合可见光催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN111036265A (zh) | 一种复合纳米光催化剂CDs-N-BiOCl及其制备方法与应用 | |
| CN108126758B (zh) | 一种聚对苯/TiO2复合微球及其制备方法 | |
| CN102380403A (zh) | 一种硫掺杂的二氧化钛可见光催化剂制备方法 | |
| CN108654599B (zh) | 一种六方相水合三氧化钼光催化剂及其制备方法与应用 | |
| Yin et al. | A new type of composite catalyst AmCoPc/UiO-66-NH2 synergistic photocatalytic degradation of dyes | |
| CN106745348A (zh) | CeGeO4的应用 | |
| CN103785425A (zh) | 一种花状Bi2O(OH)2SO4光催化剂的制备方法及应用 | |
| CN105944712A (zh) | 一种新型钼酸铈钠/三氧化钼复合光催化剂的制备方法 | |
| CN108479812A (zh) | 一种AgInS2/Bi2WO6异质结纳米片的制备方法和应用 | |
| CN107597093A (zh) | 一种纳米颗粒自组装芍药状La3+掺杂ZnO及其制备方法和应用 | |
| CN108579766B (zh) | 一种可处理工业废水的硫化镉基复合催化剂的制备方法 | |
| CN106315749B (zh) | 一种无定型光催化剂的应用 | |
| CN106311211B (zh) | 锗酸锆的应用 | |
| CN111715277B (zh) | 一种易回收磁性可见光催化剂及其制备方法 | |
| Cao et al. | Mechanistic study of nitrogen-modified titanium dioxide nanoparticles for enhancing the degradation of organic dyes and antibacterial properties under visible-light irradiation | |
| CN106807408B (zh) | Ce(IO3)4的应用 | |
| CN108722444B (zh) | 多孔Cu2-xSe光催化剂及制备方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170531 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |