[发明专利]一种高效污水处理剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述高效污水处理剂的制备方法包括以下步骤：

(1)分别称取正己基三甲基溴化铵与溴盐，溶于35～60ml乙二醇后，加入铁酸铋搅拌均匀，然后加入铋盐，搅拌1～3h，形成A溶液；

(2)称取一定比例的钐盐、镍盐及6～10mmol的正己基三甲基溴化铵溶于15～25ml去离子水中，搅拌，配置B溶液；

(3)在磁力搅拌下，把B逐滴加入A，继续搅拌2～4h后，转移到水热反应釜，于110～130℃下保温15～25h，离心，洗涤后，干燥，即得到铁酸铋@钐和镍共掺杂的溴氧化铋；

(4)将步骤(3)制备的铁酸铋@钐和镍共掺杂的溴氧化铋加入到去离子水中超声分散10～30min，然后加入铌酸和钨酸，磁力搅拌，然后将得到的溶液转移到聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中，于160～220℃下恒温反应20～40h后，自然冷却至室温，用去离子水洗涤3～5次，干燥，得到铁酸铋@钐和镍共掺杂的溴氧化铋@铌酸铋@钨酸铋的高效污水处理剂。

2.根据权利要求1所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述正己基三甲基溴化铵与溴盐的摩尔比为1:1；所述正己基三甲基溴化铵与铋盐的摩尔比为1:2；所述溴盐与步骤(2)中的正己基三甲基溴化铵的摩尔比1:3～5。

3.根据权利要求1或2所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述溴盐为溴化钠或溴化钾；所述铋盐为氯化铋、硝酸铋、醋酸铋中的一种或多种；所述铁酸铋与铋盐的摩尔比为1:1～3。

4.根据权利要求1或2所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述铁酸铋的制备方法包括以下步骤：将铁源和铋源化合物按照摩尔比为1：(1.1～1.3)溶于溶剂中，铁源与溶剂的摩尔与体积比是1mmol：(3～6)mL；将上述溶液在磁力搅拌过程中，滴加有机酸，调节pH值为3～5，得到稳定的溶胶，溶胶经过陈化、干燥形成前驱体，陈化、干燥工艺为：陈化温度15～35℃，陈化时间40～60h，干燥温度70～90℃，干燥时间4～10h；前驱体再焙烧制得FeBiO₃纳米晶。

5.根据权利要求4所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述焙烧为：先在温度220～280℃条件下预烧3～5h，去除有机物质，再在550～650℃焙烧2～5h即可。

6.根据权利要求4所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：所述铁源为硝酸铁、氯化铁中的至少一种；所述铋源为氯化铋、硝酸铋、醋酸铋中的至少一种；所述溶剂为甲醇、乙二醇、无水乙醇中的至少一种；所述有机酸为乙二酸、柠檬酸、酒石酸中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述钐盐为硝酸钐、氯化钐、醋酸钐中的一种或多种；所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、醋酸镍中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的一种高效污水处理剂的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述高效污水处理剂中钐和镍共掺杂的溴氧化铋与铌酸铋、钨酸铋的摩尔比为1:0.05～0.15：0.05～0.15；所述钐的掺杂量为2～4wt％，所述镍的掺杂量为1～3wt％。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法制备的高效污水处理剂。

10.根据权利要求9所述的高效污水处理剂的应用，其特征在于：所述高效污水处理剂用于光催化降解废水中的有机染料。