[发明专利]一种磷酸银/树脂复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种磷酸银/树脂复合物的制备方法。

背景技术

太阳能的利用及环境污染的控制是人类面临和亟待解决的重大课题。自有人发现用TiO₂作为光阳极进行紫外光照射可分解H₂O为H₂和O₂以来，纳米TiO₂半导体光催化氧化技术在环境污染治理领域得到了广泛的关注。然而常用的宽带隙光催化材料TiO₂，因量子化效率低，约为4％，且光催化反应只能在紫外光下进行，大大限制了其对太阳光的利用，也因为需用紫外光照射，使该技术运行成本增高、使用场合受限。因此探索和开发能高效利用可见光的新型半导体光催化剂是当今研究的热点问题。

目前，研究发现半导体Ag₃PO₄具有较好的可见光光催化活性，并对Ag₃PO₄光催化降解水中有机物进行了相关研究。然而，半导体Ag₃PO₄使用不当，可能会造成比有机污染物更为严重的重金属和磷酸盐污染，如何能高效、安全利用可见光-Ag₃PO₄来催化降解水中的有机污染物尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷酸银/树脂复合物的制备方法，解决了现有技术中存在的催化剂难以回收和重复利用及二次污染的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种磷酸银/树脂复合物的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、磷酸根离子树脂的制备，制备得到PO₄^3-树脂；

步骤2、含PVP的磷酸银/树脂复合物制备，制备得到磷酸银/树脂复合物。

本发明的特点还在于，

磷酸根离子树脂的制备具体按照以下步骤实施：

称取交换量为3.2mmol/g的阴离子交换树脂和0.1mol/L的Na₃PO₄溶液；将阴离子交换树脂置于具塞锥形瓶中，用蒸馏水洗涤3～5遍，滗出洗涤后的蒸馏水，然后加入0.1mol/L的Na₃PO₄溶液，振荡，静置，称取与上述0.1mol/L的Na₃PO₄溶液等体积的0.1mol/L的Na₃PO₄溶液，更换0.1mol/L的Na₃PO₄溶液；重复上述操作三次，将上述处理后的离子交换树脂用蒸馏水洗涤3～5遍，过滤，放入干燥箱中烘干，制得PO₄^3-树脂。

含PVP的磷酸银/树脂复合物制备具体按照以下步骤实施：称取0.1mol/L的AgNO₃溶液和PVP，搅拌并溶解，得到混合液；称取步骤1中的PO₄^3-树脂置于烧杯中；将上述混合液倒入上述烧杯中浸泡PO₄^3-树脂，用蒸馏水冲洗处理后的样品3-5遍，倒掉剩余的蒸馏水，烘干得到磷酸银/树脂复合物。

称取交换量为3.2mmol/g的阴离子交换树脂和0.1mol/L的Na₃PO₄溶液是按照质量体积比(g/mL)为1∶25-1∶30进行的。

振荡时间为：5～10min，静置时间为3～5h。

称取0.1mol/L的AgNO₃溶液和PVP是按照体积质量比(mL/g)为10000∶1-100000∶1进行的。

称取的PO₄^3-树脂与0.1mol/L的AgNO₃溶液的质量体积比(g/mL)为1∶25-1∶50。

浸泡时间为45-60min。

本发明的有益效果是：

(1)采用磷酸银可见光催化技术替代目前常用的二氧化钛紫外光催化技术，更加适用于废水处理，并降低废水处理成本和投资。

(2)将易于在水溶液中残留的磷酸根和银离子采用树脂吸附和表面化学沉淀方法制成稳定磷酸银/树脂颗粒物，不仅在废水处理过程中避免二次污染，而且便于废水处理后光催化剂的回收和重复利用。