一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料的制备及还原废水中Cr6+

【】本发明提供了一种新型mos2以多孔聚氨酯海绵为衬底压电催化材料的制备方法及应用，尤其是涉及其在界面催化反应及水质净化领域的应用，属于新型功能材料制备及应用领域研究。

背景技术

0、背景技术：

1、随着人口增长和经济的快速发展，能源危机与环境污染已经成为需要迫切解决的两大社会问题。在污水排放过程中，一些有毒有害化学物质会随水排放到环境,对人类健康及环境造成极大危害。污水治理已经成为世界性难题，工业废水的处理,尤其是六价铬离子(cr6+)等重金属离子废水的处理对保护环境极其重要。开发清洁能源技术用来缓解能源问题和环境污染迫在眉睫。

2、压电催化是一种利用压电效应材料去除难降解有机污染物的新兴技术。当压电材料受到外部机械应时,会产生极性相反的极化电荷,然后分离并迁移到极性表面,形成内部电场。电场可以促进材料中自由电子和空穴的分离,并生成氧化还原反应的活性物种。开发高效稳定的压电催化材料是压电催化研究和应用的基本要求。

3、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料。利用水流对溶液中压电材料产生压电内建电场，使光生载流子向相反方向迁移，降低电子-空穴的复合率，提高催化效率。在催化反应过程中会产生具有高活性羟基自由基(·oh)、超氧自由基(·o2-)这些自由基会对反应溶液中需降解的分子进行结构破坏，发生氧化还原反应达到去除效果。该材料是一种利用搅拌模拟水流，低能耗摆脱粉末困扰的无二次污染的新型催化剂。在30min对cr6+的去除率可达91％。因此，该新型以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料在去除废水中高毒性cr6+方面提供新的见解。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明的目的是针对现有去除六价铬材料以及效果的不足，提出了一种新型以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料。该材料是一种利用搅拌模拟水流，低能耗摆脱粉末困扰的无二次污染的新型催化剂。当应用于还原剧毒cr6+方面表现出极高的压电催化活性，可为废水处理开发提供新的见解。

2、为了达到此目的，本发明采取以下技术方案实现：

3、本发明所述的一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料的制备及还原废水中cr6+，其技术方案及步骤如下：

4、1)以钼源和硫源按1：1.6比例加入70ml去离子水中，搅拌4h后得到蓝色混合溶液，调节ph至酸性。

5、2)将步骤1加入到高压反应釜中，220℃高温加热18小时，使用去离子水和乙醇冲洗干净。

6、3)将步骤2得到的产物放在干燥箱中干燥。

7、4)使用alcl3为交联剂，使一定量的mos2催化剂交联到亲水性海绵上。

8、5)将步骤4得到的材料使用去离子水冲洗无交联的mos2。

9、总结该发明的优势：(1)本发明提供给的新型压电催化剂操作流程简单，低成本，容易批量化生产。(2)该催化剂在催化体系中，净化效果显著，而且稳定性好，为今后催化还原cr6+提供了科学依据。

技术特征：

1.一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料的制备及应用方法，其特征在于多孔聚合物海绵为衬底的压电材料可以高效去除污水中有毒重金属，包括以下步骤：

2.根据权利要求书1所述的一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料在废水中去除重金属的应用，其特征在于，所述的钼源为钼酸铵1g，硫源为硫脲1.6g。

3.根据权利要求书1所述的一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料在废水中去除重金属的应用，其特征在于，所述的ph值为3至4之间。

4.根据权利要求书1所述的一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料在废水中去除重金属的应用，其特征在于，所述的alcl3溶液的比重为8wt％。

5.根据权利要求书1所述的一种以多孔聚合物海绵为衬底的压电材料在废水中去除重金属的应用，其特征在于，多孔聚合物海绵可以是超亲水聚氨酯海绵、聚乙烯醇(pva)海绵。

技术总结水是人类生活和生产活动中不可缺少的物质,又是一种不可替代的宝贵资源。随着全球经济迅速发展,给人们带来经济利益的同时污染也在进一步加剧，其中重金属废水污染尤为突出。含铬废水主要来源于电镀、皮革鞣制及动物胶制造等行业，其中无机铬化合物主要有Cr(VI)，通常认为金属铬和二价铬无毒，三价铬毒性很小，危害最大的是六价铬的化合物。本发明涉及一种新型聚合物修饰石墨氮化碳压电催化材料的制备方法及应用，尤其涉及其在压电催化反应及水质净化领域的应用，属于新型功能材料制备及应用领域研究。本发明基于弱水流诱导激活新型MoS2以多孔聚合物海绵为衬底压电催化剂的活性，当应用Cr6+降解时，发现该复合材料表现出极高的压电降解活性。技术研发人员：孟凡庆,许红维,王英龙,朱兆友,齐建光,尹淑丽,张红如受保护的技术使用者：青岛科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18