[发明专利]有机废水光温双控催化降解方法

说明书

本发明公开一种有机废水光温双控催化降解方法，先设置光解催化器，所述光解催化器包括由铁电材料制得的衬底，该衬底上附着有纳米氧化银颗粒；再将所述光解催化器置于有机废水中，对其施以可见光光照；并且在所述可见光光照期间，对所述有机废水进行升温或降温，以改变所述衬底的温度。采用本发明的有机废水光温双控催化降解方法的显著效果是，能对罗丹明B等有机物起到高效的光降解作用，降解速率更快，降解率更高。

技术领域

本发明涉及有机物的降解处理技术，具体涉及一种有机废水温控和光催化降解方法。

背景技术

在生活、工业生产中排放的大量有机废水中含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解。在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物。这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质恶化。

现有技术中，对有机废水的处理方法有生物降解、萃取、吸附、浓缩等物化方法，现阶段，光催化降解有机物的相关研究较多；传统的有机物光催化降解法存在降解速率慢，降解率低等问题。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种有机废水光温双控催化降解方法，其具有降解速率快，降解率高的优点。

技术方案如下：

一种有机废水光温双控催化降解方法，其关键在于按以下步骤进行：

步骤一、设置光解催化器；

所述光解催化器包括由铁电材料制得的衬底，该衬底上附着有纳米氧化银颗粒；

步骤二、将所述光解催化器置于有机废水中，对其施以可见光光照；

步骤三、在所述可见光光照期间，对所述有机废水进行升温或降温，以改变所述衬底的温度。

所述步骤三中，先对所述有机废水进行连续升温，再使其降至室温。

所述步骤三中，先对所述有机废水进行连续加热，以使其升温，再向其中投入冰袋，以使其降至室温。

所述步骤三中，升温速率为0.5-2℃/min，升温时所述有机废水的最高温度为36℃，降温速率为0.5-3℃/min。

所述步骤一中，所述衬底为铁酸铋单晶片或铌酸锂单晶片，所述衬底的厚度为0.3mm，所述纳米氧化银颗粒的粒径为10-100nm，所述纳米氧化银颗粒附着于所述衬底的正向极化面上。

所述光解催化器按以下方法制备：取铁酸铋单晶片或铌酸锂单晶片作为所述衬底，并将所述衬底的正向极化面朝上，再在该正向极化面上滴加硝酸银水溶液，最后用紫外光照射所述硝酸银水溶液以进行光化学沉积反应，在所述衬底的正向极化面上制得纳米银颗粒，将纳米银颗粒氧化从而得到所述纳米氧化银颗粒。

所述硝酸银水溶液的浓度为1mM。

所述紫外光的入射角度为90°，在所述紫外光照期间每隔2min向所述衬底的正向极化面上添加10μl的硝酸银水溶液。

将所述衬底依次采用丙酮、乙醇和去离子水进行清洗，将其用氮气吹干后再滴加硝酸银水溶液。

所述紫外光波长为200-400nm，强度为100mW/cm²，照射时间为15-25min。

附图说明

图1为光解催化器的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为试验组①、②、③、④和空白组的C/C₀-t曲线图；

图4为试验组①的吸光度-波长曲线图。