[发明专利]一种利用焦炭负载BiOCl催化脱除双酚A的方法

说明书

本发明涉及废水有机物处理技术领域，具体为一种利用焦炭负载BiOCl催化脱除双酚A的方法；依次通过焦炭预处理、改性、浸渍、活化、干燥制得催化剂，之后采用所述催化剂置于含有双酚A的废水中光照脱除；催化剂中BiOCl的浓度为0.005‑0.015 mol•L^‑1；本发明发挥焦炭的微观结构将BiOCl负载于焦炭上加快此种催化剂的催化效率，显著提高了对废水中双酚A的脱除率，使催化活性成分在焦炭结构上形成有效的结合形式，提高了BiOCl光生电子空穴e‑‑h⁺对的的活跃性，实现催化剂对双酚A的脱除率达到100%，同时大大缩短了脱除时间。

技术领域

本发明属于废水有机物处理技术领域，具体为一种降解催化剂，尤其涉及一种利用焦炭负载BiOCl催化脱除双酚A的方法。

背景技术

双酚A，化学名称为2,2-双（4-羟基苯基）丙烷，简称BPA，是一种重要的有机化工原料，主要用于生产多种高分子材料也可用于生产多种精细化工产品，用途十分广泛，作为其中一种有机污染物，它是一种环境雌激素，对于生物有很多危害，具有一些干扰物的干扰作用、对神经系统的细胞产生毒性效应、具有一定的致癌性和致畸性，还可致突变。截至现在，脱除双酚A 的主要方法有物理吸附法、生物降解法、光催化降解法、电化学催化降解法等。物理吸附法因为操作简单、投资小等优点受到关注。活性炭吸附是比较使用广泛的方法，但是由于成本较高，再生困难，需要研究出新的效果好、成本低的吸附剂投入使用。焦炭表面粗糙、质地坚硬，比表面积相对较大，对于废水中一些污染物具有一定的吸附作用。BiOCl作为一种半导体光催化剂，可用于降解有机污染物，对环境友好，具有独特的层状结构，有助于光生电子空穴对的有效分离，具有良好的光催化活性，和光催化稳定性。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，提供一种利用焦炭负载BiOCl催化脱除双酚A的方法，目的是利用改性后焦炭表面粗糙、内部疏松多孔以及更强的电荷性能将催化剂分散开来，改善催化剂之间的集聚状况，通过催化剂在吸附双酚A时的特异性位点，提高催化剂对双酚A的吸附性能。

本发明是通过如下技术方案实现的。

一种利用焦炭负载BiOCl催化脱除双酚A的方法，具体包括以下步骤：

a）焦炭预处理：将焦炭粉碎至粒径为5-7mm。

b）改性：将所述焦炭置于碱性溶液中浸泡30-40h，之后水洗并干燥得到改性后焦炭。

c）浸渍：将所述改性后焦炭与Bi(NO₃)₃·5H₂O一同置于超纯水中搅拌水解，水解时间为30-40min，之后静置20-30h过滤得到沉淀。

d）活化：将所述沉淀置于水浴中活化20-30min，所述的活化温度为350-370K；在活化的过程中滴加pH为1.5 的HCl溶液，滴加的速度为4-6 d/s；之后充分搅拌并静置后分离出二次沉淀物。

e）干燥：将二次沉淀物在350-400K下干燥2-3h得到负载有BiOCl的催化剂。

f）脱除：将所述催化剂置于含有双酚A的废水吸附30-40h，其中经光照15-20h，所述催化剂中BiOCl的浓度为0.005-0.015 mol·L^-1。

优选的，所述的焦炭预处理还包括将粉碎后的焦炭进行清洗和烘干。

优选的，所述步骤b中水洗采用超声水洗，超声水洗后干燥，干燥温度为400-450K。

优选的，所述的活化温度为363K。

优选的，所述步骤d所述的充分搅拌采用磁力加热搅拌25-35min。

优选的，所述的碱性溶液为质量比20%的NaOH溶液。