[发明专利]一种用于处理印染排放液的复合磁性光催化剂及制备方法

说明书

本发明涉及污水处理领域，公开了一种用于处理印染排放液的复合磁性光催化剂及制备方法。包括如下制备过程：（1）将六水硝酸铁、六水硝酸镍、柠檬酸、丙三醇、异丙醇混合后水热反应，取固相进行高温煅烧，制得多孔铁酸镍纳米微球；（2）将纳米微球加入钨酸钠和硝酸铋水溶液，水热反应后离心，洗涤，干燥，制得用于处理印染排放液的复合磁性光催化剂。本发明制得的复合材料，通过在多孔铁酸镍纳米微球上生长钨酸铋纳米材料，所得复合磁性催化剂的形貌较均一，比表面积大，吸附性能优异，同时催化剂与磁性材料结合牢固，对污水中的污染物有着很好的光催化降解作用，便于回收再利用，并且制备工艺简单，可大量生产，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，公开了一种用于处理印染排放液的复合磁性光催化剂及制备方法。

背景技术

工业废水中含有大量的污染物如重金属离子和有机染料等，其处理方式是近些年来的研究热点。相比于传统的电沉积和过滤等处理方式而言，物理吸附具有成本低、操作简单、不引起二次污染等优点。尽管如此，传统的吸附材料包括活性炭、木屑、煤渣、火山灰等普遍存在吸附效率低、选择吸附性差、难回收等缺点。

近年来研究发现，水凝胶内部的多孔结构赋予其巨大的比表面积，可以为污染物吸附提供大量的附着位点。因此，被视作一种良好的污染物吸附材料受到众多研究人员的亲赖。吸附效率高、吸附速度快、吸附容量大，价格低廉易回收的去除 污染水体中重金属离子，有机污染物，染料等的理想吸附剂变得非常重要。

目前的重要研究方向是，新型污水吸附材料的制备工艺的工艺简单有效，且使其颗粒微/纳米化、多孔性、比表面积大等优良特性，尤其是在外加磁场的作用下能够快速分离，可实现对吸附材料以及贵重金属离子的回收和循环 利用。在可见光响应下钨酸铋能够有效地降解有机染料废水，因此，钨酸铋在降解有机污染物，污水治理领域具有非常重要的实用价值。

中国发明专利申请号201611037394.3公开了一种采用氧化铋和铁酸镍的磁性光催化纳米复合材料及其制备方法，采用氧化铋和铁酸镍的磁性光催化纳米复合材料，其主要由氧化铋、铁酸镍以及四氧化三铁组成，所述氧化铋为纳米粉末状，铁酸镍为纳米粉末状，四氧化三铁为纳米粉末状，此发明制备的采用氧化铋和铁酸镍的磁性光催化纳米复合材料可以在外加磁场下进行回收，实现了催化剂的循环利用，降低了成本；由于银的存在，光催化复合材料实现了可见光激发下对有机污染物的催化降解，拓展了光催化复合材料的应用范围，同时氧化铋和铁酸镍结合形成异质结，将光能利用区间拓展到可见光区，匹配的能带结构有利于光生电子和空穴的分离，进而提高光催化降解的效率。

中国发明专利申请号201711237202.8公开了一种磁性污水处理剂，该处理剂由以下成分及重量份组成：30~50份四氧化三铁纳米磁性颗粒、30~50份聚乙二醇壳聚糖嫁接物、Bi₂MoO₆催化剂1~5份、分散剂10~25份；其中聚乙二醇壳聚糖嫁接物包覆在四氧化三铁纳米磁性颗粒表面，Bi₂MoO₆催化剂负载在聚乙二醇壳聚糖嫁接物上，聚乙二醇与壳聚糖嫁接摩尔比为1:1。此发明的污水处理剂仅需太阳光就能降解水体中的污染物，太阳能利用率高，活性强，能够有效降低水体中的污染物含量，处理剂具有磁性，使用后易回收，水溶性好，吸附能力强，工艺简单，能够反复利用降低成本，适于实际生产应用。

根据上述，现有方案中用于污水处理的复合磁性材料，往往存在比表面积不高，对污染物处理效果不好等问题，制约了复合磁性材料在污水处理领域的进一步应用。

发明内容

目前应用较广的用于污水处理的复合光催化磁性材料，普遍存在比表面积不高，吸附能力弱，对污染物处理效果不好等问题。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于处理印染排放液的复合磁性光催化剂的制备方法，制备的具体过程为：