三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用

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三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用
申请号	CN202110447005.9	申请日	2021-04-25	公开(公告)号	CN113200582A	公开(公告)日	2021-08-03
申请人	南京信息工程大学;			发明人	滕飞; 马奔; 张家威; 袁晨; 滕怡然; 王丹;
摘要	本发明公开了三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用，采用纯相α‑MoO3在自然光照、室温条件下催化降解溶液中的四环素，α‑MoO3用量为12.5~25mg/mg四环素，降解时间为5~7h。通过将α‑MoO3作为光催化剂实现温和条件下对四环素的有效降解，降解率可达73%。
权利要求	1.三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用。 2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用采用纯相α‑MoO3在自然光照、室温条件下催化降解溶液中的四环素，α‑MoO3用量为12.5~25mg/mg四环素，降解时间为5~7h。 3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述α‑MoO3的形貌为纳米线，线长为5~10μm，直径为20 30nm。 ~ 4.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述α‑MoO3催化降解四环素的用量为25mg/mg四环素。 5.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述α‑MoO3催化降解四环素的时间为7h。
说明书全文	三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用技术领域 [0001] 本发明属于光催化剂技术领域，具体涉及三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用。背景技术 [0002] 人类社会的经济发展的同时，伴随着各种环境污染问题的出现，其中，由抗生素引起的环境污染及生态毒理效应，已成为世界性重大环境问题之一。四环素类抗生素，对于治疗人类疾病与畜禽疾病以及促进畜禽生长具有重要作用，因而在医疗行业以及畜牧业应用广泛。但是，四环素性质稳定，在自然环境中难以降解且具有生态毒性，因此，探究四环素的高效降解方法具有巨大实际价值。 [0003] 半导体催化技术具有无二次污染、副产物少和低成本等优势，具有很好的发展前景，已经成为抗生素治理技术的一个研究热点。《三氧化钼微米棒的制备及其光催化性质研究》（宋继梅等，中国钼业，2009年2月第33卷第1期）公开了一种通过水热合成制备的热力学稳定的α‑MoO3和介稳的h‑ MoO3微米棒，并研究了合成产物对含氮染料次甲基兰的光催化降解性能，考察了催化剂的用量、催化剂的物相、光照时间、光源、曝氧等条件对染料脱色率的影响，结果表明，催化剂用量0.007g、太阳光照射3h、有氧条件下，h‑ MoO3对浓度为10mg/L 的次甲基兰的催化效果最好，染料的脱色率达90%以上。但对于α‑MoO3在催化降解四环素中的应用还未有研究。发明内容 [0004] 本发明的目的在于提供三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用，将α‑MoO3作为光催化剂用于催化降解四环素，实现室温、自然光照条件下，对四环素的有效降解。 [0005] 本发明的目的通过以下技术方案实现：三氧化钼作为光催化剂催化降解四环素的应用。 [0006] 优选的，所述应用采用纯相α‑MoO3在自然光照、室温条件下催化降解溶液中的四环素，α‑MoO3用量为12.5~25mg/mg四环素，降解时间为5~7h。 [0007] 优选的，所述α‑MoO3的形貌为纳米线，线长为5~10μm，直径为20~30nm。 [0008] 优选的，所述α‑MoO3催化降解四环素的用量为25mg/mg四环素。 [0009] 优选的，所述α‑MoO3催化降解四环素的时间为7h。 [0010] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过将α‑MoO3作为光催化剂用于催化降解四环素，实现室温、自然光照条件下，对四环素的有效降解，降解率可达73%。附图说明 [0011] 图1为实施例1中α‑MoO3的X射线衍射图；图2为实施例1中α‑MoO3的扫描电子显微镜图；图3为实施例1中α‑MoO3催化降解四环素的降解率结果图；图4为实施例2中α‑MoO3催化降解四环素的降解率结果图。具体实施方式 [0012] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。 [0013] 实施例1室温下，将1mmol的四水合钼酸铵和0.2mmol聚乙二醇加入盛有30mL水溶液的烧杯中，搅拌10min，加入5ml的65‑68wt%硝酸，搅拌30min，转移到聚四氟乙烯内衬中，160℃恒温水热反应24小时，洗涤、离心、干燥，产物即为α‑MoO3。对产物α‑MoO3进行X射线衍射（图1）和扫描电子显微镜（图2）表征。 [0014] 如图1所示，产物α‑MoO3与α‑MoO3标准卡（JCPDS:89‑7112）特征峰一致，说明制得产物为纯相的α‑MoO3催化剂。如图2所示，产物α‑MoO3的形貌为纳米线，线长为5~10μm，直径为 20 30nm。 ~ [0015] 称取产物α‑MoO3 50mg，加入100ml浓度为20mg/L的四环素水溶液中，先低温搅拌30min，使四环素在催化剂表面达到吸附/脱附平衡。然后置于自然光照、35℃环境中恒温搅拌，催化降解四环素，1h、3h、5h、7h后取样上清液，分光光度计检测波长363 nm处吸光度变化，以表征溶液中四环素浓度变化。 [0016] 如图3所示，α‑MoO3在自然光照、35℃环境中催化降解溶液中的四环素，1h降解率为31%，3h降解率为49%，5h降解率为56%，7h降解率为73%。 [0017] 实施例2与实施例1的区别在于，加入四环素水溶液中的α‑MoO3催化剂的用量为25mg，催化降解四环素的温度为25℃。 [0018] 如图4所示，α‑MoO3在自然光照、25℃环境中催化降解溶液中的四环素，1h降解率为20%，3h降解率为37%，5h降解率为49%，7h降解率为54%。