[发明专利]一种可降解染料及其有机污染物的新型光催化剂及制备方法

说明书

本发明涉及一种催化剂。目的是提供一种新型光催化剂，该催化剂具有优良的光降解效率，以最大幅度减少染料及其有机污染物对环境的影响。技术方案是：一种可降解染料及其有机污染物的新型光催化剂，包括的成分为：1:1.5‑2.5摩尔比的两性氧化物与1,2,4三氮唑，或者1:1.5‑2.5摩尔比的硝酸盐与1,2,4三氮唑；所述两性氧化物为二氧化钛；所述硝酸盐为六水合硝酸镍、六水合硝酸钴或六水合硝酸铬中的一种。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，尤其是可降解染料及其有机污染物的光催化剂。

背景技术

我国是染料生产大国，各种染料年产量已达90万吨，染料产量已占世界总产量的60％左右。纺织印染行业是工业废水排放量大，处理难度高，成为当前重要的环境污染源。这些排出含有残留染料影响水质，威胁公共卫生，其中某些偶氮染料或它们的代谢物(例如芳香胺)有严重毒性，是潜在的致癌物。由于含有有机染料废水强烈抵触微生物降解，不可避免地转化为有毒或致癌物质，成为非常严峻的环境问题，威胁人类健康。

光催化氧化法是近二十年来研究开发的新技术，在充足的反应时间内将印染废水中的有机物氧化为简单的无机物，减少了二次污染，具有良好的发展前景。从废水中去除染料及其他污染物，现主要有膜分离法、投加絮凝剂、电化学方法、离子交换、空气氧化法、生物处理法等物理和化学方法，但当废水中染料浓度极小时，这些方法的作用急剧下降，有一些方法还会产生大量污泥，从而增加处理成本。如吸附染料废水用的活性炭，对有机染料具有高吸附性，但是成本较大。

发明内容

本发明的一个目的是克服上述背景技术的不足，提供一种新型光催化剂，该催化剂具有优良的光降解效率，以最大幅度减少染料及其有机污染物对环境的影响。

本发明的另一个目的是提供上述催化剂的制备方法，该方法具有制备工艺简单、成本低廉，具有很好的市场应用前景。

本发明采用的技术方案是：

一种可降解染料及其有机污染物的新型光催化剂，包括的成分为：

1:1.5-2.5摩尔比的两性氧化物与1,2,4三氮唑，或者1:1.5-2.5摩尔比的硝酸盐与1,2,4三氮唑；

所述两性氧化物为二氧化钛；

所述硝酸盐为六水合硝酸镍、六水合硝酸钴或六水合硝酸铬中的一种。

一种可降解染料及其有机污染物的新型光催化剂的制备方法，按如下步骤进行：

将称量后的硝酸盐或两性氧化物，与1,2,4三氮唑分别加入适量的无水乙醇搅拌溶解；之后将硝酸盐的乙醇溶液或两性氧化物的乙醇溶液倒入1,2,4三氮唑溶液中，在室温下搅拌至两者混合均匀；然后将混合液密封后装入水热反应釜内，在100℃的恒温下反应40-50小时；冷却后将反应产物在80℃下干燥12小时，研磨装袋。

所述搅拌采用磁力加热搅拌器，设置转速400r/min。

所述恒温下反应采用电热恒温鼓风干燥箱。

所述干燥采用电热恒温鼓风干燥箱。

本发明的有益效果是：

1、本发明所述新型光催化剂，在可见光范围内具有良好的光催化活性，能够高效催化降解染料及其有机污染物(降解效率可达99.55％以上)。

2、所述新型光催化剂制备过程简单，原料价格便宜，成本低廉(本发明的光催化处理染料废水成本为3元/吨，而活性炭吸附法处理染料废水成本为7元/吨)。

3、所述新型光催化剂具有良好的稳定性，对环境无污染，催化剂可以回收并循环使用，易于工业化生产，便于应用推广。

附图说明