[发明专利]一种光催化材料催化降解芳胺废水的方法

说明书

本发明属于化工废水处理技术领域，具体涉及一种光催化材料催化降解芳胺废水的方法。本发明以磷灰石为载体，六水合硝酸、六水合硝酸锌和二水合钨酸钠为原料，通过水热反应制备出镍盐修饰改性钨酸锌光催化材料，制备工艺简单；制备出的光催化材料能够降解苯胺、对氯苯胺或间甲基苯胺等芳胺，尤其是苯胺降解率高达98.6%。

原案申请号2018100450228，名称一种新型催化材料催化降解化工废水的方法，申请日2018.01.17。

技术领域

本发明属于化工废水处理技术领域，具体涉及一种光催化材料催化降解芳胺废水的方法。

背景技术

茚虫威化学名为7-氯-2,3,4a,5-四氢-2-[甲氧基羰基(4-三氟甲氧基苯基)氨基甲酰基]茚并[1,2-e][1,3,4-]恶二嗪-4a-羧酸甲酯，CAS号为120068-37-3；茚虫威是杜邦公司开发的一种钠通道抑制剂，主要是阻断害虫神经细胞中的钠通道，导致靶标害虫协调差、麻痹，最终死亡。药剂通过触杀和摄食进入虫体，害虫的行为迅速变化，致使害虫迅速终止摄食，从而极好的保护了靶标作物。

目前茚虫威有多种文献报道其合成方法(茚虫威合成方法述评，《农药》,2012,51(10):774-776)，但有个共用中间体对三氟甲氧基苯胺，是一种无色或黄色液体，遇到空气或氧化容易氧化变色。芳胺类衍生物是严重污染环境和危害人体健康的有害物质，是一种“致癌、致畸、致突变”的三致物质。由于芳胺具有长期残留性、生物蓄积性、致癌性等特点，被美国EPA列为优先控制的129种污染物之一，也被列入“中国环境优先污染物黑名单”中，在工业排水中要求严格控制。

目前有多种方法处理苯胺污染物，一、吸附法：采用吸附材料处理苯胺废水的方法，具有可回收利用苯胺、吸附剂可重复利用等特点，但存在吸附平衡，难以对高浓度苯胺废水进行处理；二、生物方法：由于苯胺废水的毒性强，生物降解性差，现有的生化处理系统难以有效去除污染，但随着高效苯胺降解菌的筛选分离，生物处理方法具有很大的潜力；三、超临界水氧化法：以超临界水为反应介质，空气、氧气或过氧化氢等为氧化剂，通过高温高压下的自由基反应，将苯胺等有机物氧化为二氧化碳、水和氮气以及盐类等无毒的小分子化合物，但其需要特殊的超临界水氧化实验装置进行配套使用；2004年浙江大学陈英旭等人(环境污染与防治，第26卷第4期：250-252，一种光催化体系光催化降解苯胺的研究)开发出了紫外光/H₂O₂降解苯胺废水的方法，以钛酸丁酯为原料，以膨润土为载体，用酸性溶胶法合成TiO₂纳米复合物,并利用该复合物作催化剂,在H₂O₂存在下进行光催化降解苯胺溶液，但其必须在紫外光和H₂O₂同时存在下才能发挥催化降解作用，而且苯胺降解率小2h后最大降解率仅为41％；TiO₂作为催化剂具有无毒、耐腐蚀、高稳定和低成本等特点,然而TiO₂的禁带较宽，只能吸收仅占太阳光4％的紫外光部分,从而严重限制了TiO₂光催化材料对太阳光的有效应用。

虽然目前有多种苯胺类废水的处理方法，但每种处理方法均有其本身的局限性，而且没有切实可行的用于降解茚虫威废水中对三氟甲氧基苯胺的方法。本发明在现有光催化氧化的基础上进行深入研究，开发出一种光催化氧化降解茚虫威废水中对三氟甲氧基苯胺的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型光催化剂，来通过光降解茚虫威废水中对三氟甲氧基苯胺的方法；本发明以磷灰石为载体，六水合硝酸、六水合硝酸锌和二水合钨酸钠为原料，通过水热反应制备出镍盐修饰改性钨酸锌光催化材料，制备工艺简单；而且制备出的光催化材料能够降解茚虫威废水中对三氟甲氧基苯胺，催化剂可活化后重复使用，大大降低了生产成本。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种镍盐修饰改性钨酸锌光催化材料的制备方法，包括以下步骤：