首页 > 专利 > 常州大学 > 一种膨润土负载磷钨酸银催化剂的制备方法专利详情

一种膨润土负载磷钨酸银催化剂的制备方法 0 0

有效专利查看PDF

申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2014-06-26

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2014-10-22

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2016-04-13

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2034-06-26

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201410302760.8	申请日	2014-06-26
公开/公告号	CN104056664B	公开/公告日	2016-04-13
授权日	2016-04-13	预估到期日	2034-06-26
申请年	2014年	公开/公告年	2016年
缴费截止日
分类号	B01J31/26 、C02F1/30	主分类号	B01J31/26
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	0
权利要求数量	1	非专利引证数量	0
引用专利数量	4	被引证专利数量	0
非专利引证
引用专利	CN102600869A、CN103691462A、CN102614902A、WO2013/163547A1	被引证专利
专利权维持	6	专利申请国编码	CN
专利事件	转让	事务标签	公开、实质审查、授权、权利转移

申请人信息

申请人	常州大学	第一申请人	常州大学
专利权人	常州大学	当前专利权人	江阴智产汇知识产权运营有限公司
发明人	马建锋、王凯、李良银、姚超	第一发明人	马建锋
地址	江苏省常州市武进区滆湖路1号	邮编	213164
申请人数量	1	发明人数量	4
申请人所在省	江苏省	申请人所在市	江苏省常州市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

摘要

本发明公开一种膨润土负载磷钨酸银催化剂的制备方法，具体步骤如下：向硝酸银溶液中滴加稀氨水，边滴加边振荡，直到最初出现的沉淀又恰好完全溶解为止，得到银氨溶液；将膨润土加入到去离子水中浸泡10～12h，将银氨溶液滴加到浸泡过的膨润土悬浊液当中，边滴加边搅拌，滴加完成后继续搅拌，搅拌结束后水浴中老化24h，经洗涤烘干，得到氧化银柱撑的膨润土；将得到的氧化银柱撑的膨润土加入到无水乙醇中，搅拌中加入磷钨酸，至磷钨酸溶解后，搅拌并老化，再用无水乙醇洗数次后真空干燥，即得到膨润土负载磷钨酸银催化剂。膨润土的层结构被磷钨酸银的Keggin结构撑开，扩大了比表面积，使膨润土的内层表面积可以吸附更多污染物。

摘要附图

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2020-11-27	专利权的转移	登记生效日: 2020.11.16 专利权人由常州大学变更为江阴智产汇知识产权运营有限公司地址由213164 江苏省常州市武进区滆湖路1号变更为214400 江苏省无锡市江阴市澄江中路159号D501-3
2	2016-04-13	授权
3	2014-10-22	实质审查的生效	IPC(主分类): B01J 31/26 专利申请号: 201410302760.8 申请日: 2014.06.26
4	2014-09-24	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种膨润土负载磷钨酸银催化剂的制备方法，其特征是依次包括如下步骤：
1)称取2～2.4mmol硝酸银，配置成10～15mmol/L溶液，向该溶液中滴加稀氨水，边滴加边振荡，直到最初出现的沉淀又恰好完全溶解为止，得到银氨溶液；
2)称取20g膨润土，加入到去离子水80～100mL浸泡10～12h，将银氨溶液滴加到浸泡过的膨润土悬浊液当中，边滴加边搅拌，滴加完成后继续搅拌3～4h，搅拌结束后在水浴
80～85℃中老化24h，老化结束后水洗4～5次，80～100℃下烘干，得到氧化银柱撑的膨润土；
3)将得到的氧化银柱撑的膨润土加入到100～140mL无水乙醇中，搅拌中加入1～
1.5mmol磷钨酸，至磷钨酸溶解后，继续搅拌4～6h，老化6～8h，老化结束后用无水乙醇洗数次60～75℃下真空干燥，即得到膨润土负载磷钨酸银催化剂。

说明书

技术领域

[0001] 本发明属于水处理领域，涉及一种膨润土负载磷钨酸银催化剂的制备方法，尤其涉及一种用于处理有机废水的光催化材料及其制备方法。

背景技术

[0002] 当前，伴随工业技术的飞速发展，人类赖以生存的水资源均受到不同程度的污染，水资源污染已经成为世界各国面临的亟待解决的问题。水中的污染物，特别是有毒有机污染物的存在，不仅造成环境污染、生态破坏，而且严重危害人类健康。这些有机污染物包括多环芳烃、多氯联苯、农药、环境干扰素、染料等。

[0003] 磷钨酸银因其吸收可见光、催化活性高、价廉、无毒等优点而倍受关注。此外，磷钨酸银由于具有杂多酸的Keggin结构而具有特别高的稳定性。然而，低转换效率限制了其大规模的环境应用，因此，如何提高磷钨酸银的可见光催化效率是亟待解决的问题。影响磷钨酸银光催化效率的因素主要包括光的利用效率、光生电子-空穴的利用效率、稳定性等，而这些因素又极大地依赖于磷钨酸银自身的性质，如晶体结构、比表面积、形貌结构等。大比表面积有利于提高表面反应和提供更多的活性中心，因此，合成同时具有较大比表面积、较高结晶度和高稳定性的空心结构磷钨酸银将有利于提高光催化效率，这仍是目前的一挑战性课题。

[0004] 膨润土是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土岩。蒙脱石的结构特征为一种含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体中间夹一个铝(镁)氧(氢氧)八面体组成，属于2:1型的三层粘土矿物。晶层间的距离为0.96～2.14nm，这些纳米片层层叠在一起，形成几百纳米到几微米的粘土颗粒，在膨润土层间有可以交换的阳离子。膨润土在水处理方面有较多的应用，但仅局限于吸附处理，其本身没有催化能力。但膨润土层状的纳米片层结构是良好的催化载体，其负载机理是通过阳离子交换，将催化活性物质交换到膨润土层间。但磷酸银属于固体盐，难以直接将其固定到膨润土层间。

[0005] 膨润土是一种常见催化剂载体，但其一般负载机理是通过阳离子交换，将催化活性物质交换到膨润土层间，磷酸银属于固体盐，难以直接植入到膨润土层间。

发明内容

[0006] 本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种膨润土负载磷钨酸银催化剂的制备方法。

[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

[0008] 一种膨润土负载磷钨酸银催化剂的制备方法采用以下方法制得：

[0009] 1)称取2～2.4mmol硝酸银，配置成10～15mmol/L溶液，向该溶液中滴加稀氨水，边滴加边振荡，直到最初出现的沉淀又恰好完全溶解为止，得到银氨溶液；

[0010] 2)称取20g膨润土，加入到去离子水80～100mL浸泡10～12h，将银氨溶液滴加到浸泡过的膨润土悬浊液当中，边滴加边搅拌，滴加完成后继续搅拌3～4h，搅拌结束后在水浴80～85℃中老化24h，老化结束后水洗4～5次，80～100℃下烘干，得到氧化银柱撑的膨润土；

[0011] 3)将得到的氧化银柱撑的膨润土加入到100～140mL无水乙醇中，搅拌中加入1～1.5mmol磷钨酸，至磷钨酸溶解后，继续搅拌4～6h，老化6～8h，老化结束后用无水乙醇洗数次60～75℃下真空干燥，即得到膨润土负载磷钨酸银催化剂。

[0012] 本发明的有益效果是：

[0013] 1.先将银离子交换到膨润土层间，再在碱性条件下水解成氧化银而固定在膨润土层间。将氧化银柱撑的膨润土分散在无水乙醇中，可以充分溶解磷钨酸，并限制银离子的移动，磷钨酸和氧化银反应生成磷钨酸银，而被固定在膨润土层间，生成的水则和乙醇互溶而不会滞留膨润土层间。

[0014] 2.膨润土的层结构被磷钨酸银的Keggin结构撑开，扩大了比表面积，使膨润土的内层表面积可以吸附更多污染物。

[0015] 3.利用膨润土的纳米片层结构，增加催化剂和载体的吸附能力，提高降解效率。

[0016] 4.磷钨酸银仍然可以发挥纳米效应，并容易从水中分离。

实施方案

[0017] 实施例1

[0018] 称取2.4mmol硝酸银，配置成15mmol/L溶液，向该溶液中滴加稀氨水，边滴加边振荡，直到最初出现的沉淀又恰好完全溶解为止，得到银氨溶液；称取20g膨润土，加入到去离子水100mL浸泡12h，将银氨溶液滴加到浸泡过的膨润土悬浊液当中，边滴加边搅拌，滴加完成后继续搅拌4h，搅拌结束后在水浴85℃中老化24h，老化结束后水洗5次，100℃下烘干，得到氧化银柱撑的膨润土；将得到的氧化银柱撑的膨润土加入到140mL无水乙醇中，搅拌中加入1.5mmol磷钨酸，至磷钨酸溶解后，继续搅拌6h，老化8h，老化结束后用无水乙醇洗数次75℃下真空干燥，即得到膨润土负载磷钨酸银催化剂。

[0019] 将得到的膨润土负载磷钨酸银催化剂进行比表面积分析，其比表面积为362.3m2/2
g，而为改性膨润土的比表面积仅为82.1m/g；膨润土的层间距也有原来的1.5nm增加到
2.1nm。将得到的膨润土负载磷钨酸银催化剂加入到装有100mL浓度为30mg/L的Orange II废水中，在500w碘钨灯照射下，反应50分钟，脱色率为95.3％。而在相同条件下，同样量的磷钨酸银对污染物的去除效率仅为60.4％。

[0020] 实施例2

[0021] 称取2mmol硝酸银，配置成10mmol/L溶液，向该溶液中滴加稀氨水，边滴加边振荡，直到最初出现的沉淀又恰好完全溶解为止，得到银氨溶液；称取20g膨润土，加入到去离子水80mL浸泡10h，将银氨溶液滴加到浸泡过的膨润土悬浊液当中，边滴加边搅拌，滴加完成后继续搅拌3h，搅拌结束后在水浴80℃中老化24h，老化结束后水洗4次，80℃下烘干，得到氧化银柱撑的膨润土；将得到的氧化银柱撑的膨润土加入到100mL无水乙醇中，搅拌中加入1mmol磷钨酸，至磷钨酸溶解后，继续搅拌4h，老化6h，老化结束后用无水乙醇洗数次60℃下真空干燥，即得到膨润土负载磷钨酸银催化剂。

[0022] 将得到的膨润土负载磷钨酸银催化剂加入到装有100mL浓度为30mg/L的OrangeII废水中，在500w碘钨灯照射下，反应50分钟，脱色率为92.1％。

1一种污水处理用的污水处理箱 2一种泔水处理场泔水处理装置 3一种污水处理用的污水处理箱 4水处理装置 5一种污水处理用污水处理剂喷洒机 6一种污水处理用污水处理剂喷洒机 7一种污水处理用的加药污水处理装置 8一种污水处理用的加药污水处理装置 9一种污水处理用的加药污水处理装置 10一种污水处理用的加药污水处理装置