[发明专利]一种用于污水处理的净化剂及其制备方法

说明书

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种用于污水处理的净化剂及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：将铋源搅拌溶解于硝酸中，将钨酸盐搅拌溶解于去离子水中，再将钨酸盐溶液缓慢滴入铋源溶液中，搅拌均匀得到混合溶液；然后将钐盐和钬盐添加到上述溶液中，得到前驱体溶液，将前驱体溶液置于反应釜中，高温反应；冷却至室温，取出反应产物，洗涤，真空干燥，即得到Sm和Ho共掺杂的钨酸铋；将铋盐溶解在硝酸溶液中，滴加钒酸盐的水溶液，搅拌均匀后再加入表面活性剂、铜盐和钕盐以及制备得到的Sm和Ho共掺杂的钨酸铋，调节pH，进行水热反应，过滤、洗涤、真空干燥，得到净化剂。本发明的净化剂处理废水中的抗生素具有优异的净化能力。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域。更具体地，涉及一种用于污水处理的净化剂及其制备方法。

背景技术

抗生素(Antibiotics)是一种次级代谢产物，可以对生活细胞的发育产生干扰作用，能通过细菌靶向目标的特异性来抑杀微生物。然而，长期不合理的使用及严格监管的缺乏，使得抗生素从医学界戴着光环的伟大发明变身为危害环境的污染物质，它所导致的环境污染问题愈演愈烈，不仅威胁人类健康，还严重影响生态环境。

抗生素废水的成分比较复杂，一方面化学需氧量(COD)和固体悬浮物浓度(SS)高，同时pH波动范围较大；另一方面，该废水存在一定的生物毒性。基于这些特征，使得抗生素废水处理起来较为困难。目前，抗生素废水的处理技术主要集中在以下三种领域：生物处理技术、物理处理技术、高级氧化处理技术。

对于抗生素类废水的处理，优势最为明显的当属高级氧化技术(APOs)。在很短的作用时间内，该技术可以破坏乃至矿化废水中的有机污染物，实现了从高毒到低毒甚至无毒的转化。在AOPs中，电化学氧化法、Fenton法和光催化氧化法等常常被应用于处理抗生素类废水。

光催化氧化技术主要是指光照后，半导体价带上的电子(e^-)向导带跃迁，这种运动便产生了光生电子-空穴对。留在价带上的空穴(h⁺)有氧化性，可将OH^-和H2O氧化成羟基自由基(·OH)；而e^-(还原性)则可与O₂反应生成超氧自由基(·O₂^-)。·O₂^-一方面可以作为氧化剂直接氧化污染物质，另一方面可经质子化作用生成·OH后再参与污染物的降解。h⁺、·OH、·O₂^-多种活性自由基把有机物降解为CO₂和H₂O。光催化氧化技术用可再生资源——太阳能为光源，不仅绿色清洁，还没有二次污染的后顾之忧，一跃成为光催化领域研究者们研究的热点。

BiVO₄表现n-型半导体性质，具有类钙钛矿型结构，其禁带宽度(E_g)较窄2.3～2.4eV，在可见光区光波长520nm具有强光响应，并有强的氧化还原能力。

董多等通过柠檬酸络合法制备了单斜型B-Er-BiVO₄，掺B和Er后，可见光吸收波长范围延长至540nm，Eg＝2.03eV，较纯BiVO₄小。B-Er-BiVO₄催化剂0.015g，降解50mL、C＝10mg/L、pH＝3的RhB，250W卤钨灯照射50min，降解率90％以上。反应过程中e^-和h⁺作为活性基团参与反应。

CN111054401A公开了一种钒酸铋/碘氧化铋/钨酸铋双Z型光催化材料的制备方法，本发明主要通过调节钒酸铋和钨酸铋加入量可以调控复合材料的太阳光光响应范围和光吸收能力，得到目标的钒酸铋/碘氧化铋/钨酸铋双Z型光催化材料，通过水热法制备得到的钒酸铋/碘氧化铋/钨酸铋双Z型光催化材料的光吸收能力和光响应能力得到了有效增强，且该Z型光催化材料有效的提高了光生载流子的迁移率，对苯胺有良好的降解效果，可用于光催化降解环境中的有毒有害污染物。