[发明专利]一种光助多孔铋酸铜活化过硫酸盐水处理方法

摘要

本发明提供了一种光助多孔铋酸铜活化过硫酸盐水处理高级氧化技术的构筑与应用方法，属于水处理技术和环境功能材料领域。多孔铋酸铜的形状可为粉末或颗粒，以硝酸铋、硝酸铜和聚乙烯吡咯烷酮为主要材料，制备成比表面积高的多孔铋酸铜材料，提高在光助条件下活化过硫酸盐产生自由基对香豆素的降解能力。本发明针对现有常规污水处理对香豆素的去除效果差的问题，提出一种新型的多孔铋酸铜作为催化剂，并实现其在过硫酸盐体系中的成功应用，为香豆素类化合物的去除技术提供了理论参考，为保障水质安全改善水质环境提供科学依据和技术支撑。

主权项

一种光助多孔铋酸铜活化过硫酸盐水处理方法，其特征在于：(1)通过在铋酸铜制备工艺中引入表面活性剂，提高其比表面积、拓展孔道，加强铋酸铜在光助条件下活化过硫酸盐的能力；(2)利用铋酸铜特征晶体结构和双元素特点，将光催化产生羟基自由基与活化过硫酸盐产生硫酸根自由基原位耦合，实现难降解有机污染物的强化去除；其中，多孔铋酸铜通过如下过程完成制备：(1)前驱体溶液制备，将质量为0.01mol的硝酸铋溶解于20mL浓度为0.5mol/L的硝酸溶液中，持续搅拌使硝酸铋完全溶解；向上述溶液中加入质量为0.005mol的硝酸铜，持续搅拌，获得澄清溶液；向上述澄清溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮0.167g，持续搅拌，再次获得澄清溶液；(2)沉淀剂制备，质量为40.0g的氢氧化钠加入40mL水中，形成浓度为25.0mol/L的氢氧化钠溶液；(3)沉淀，将(2)中沉淀剂逐滴地加入(1)所制备的前驱体溶液中，形成混合沉淀，直到溶液pH达到13.45时为止；(4)老化，将(3)中制备所得的沉淀，置于室温放置12小时；(5)洗涤，采用去离子水和乙醇洗涤(4)中所得沉淀，去除其中过量氢氧化钠与无机盐；此过程重复数次，直到沉淀上清液电导率不变为止；(6)烘干，将(5)所得沉淀在70℃下烘干24小时，得干燥粉末；(7)煅烧，将(6)所得粉末在高温马弗炉中煅烧，炉温以1℃/min的速率上升至550℃，持续煅烧6小时；(8)冷却，自然降温至室温；使用上述制备的多孔铋酸铜，并应用于光助活化过硫酸盐水处理方法中，通过如下条件实现：(1)紫外光360nm；(2)工艺所需过硫酸盐浓度为0～10mmol/L；(3)工艺所需多孔铋酸铜投量为1.0g/L；(4)待处理水体中污染物浓度为0.08～0.12mmol/L；(5)接触时间为160～200min；(6)反应体系pH范围为2.63～11.00。