[发明专利]一种罗丹明B染料废水的有效处理方法

说明书

技术领域：

本发明涉及废水处理领域，具体的涉及一种罗丹明B染料废水的有效处理方法。

背景技术：

随着经济的快速发展尤其是染料工业的飞速发展，应用到实际生活的的染料也越来越多，在染料的实际应用过程中会以各种方式进入到环境中，对环境造成很大的污染，环境污染的控制和治理是人类面临和解决的重大课题之一。染料废水成分复杂，多为含有硝基、氨基等毒性很大的有机化合物，直接排放会对水中的微生物的生存造成很大的威胁。染料废水的降解传统上以生物降解为主，物理法和化学法降解为辅，但该法降解效果较差，易造成二次污染。半导体光催化氧化技术属于环境友好型催化新技术，可以直接利用太阳光降解和矿化废水中的有机污染物，将废水中的有毒、有害的有机物质降解为无毒、无害的有机小分子、水和二氧化碳，具有成本低、无毒、降解彻底等特点，成为当前降解染料污染物研究的热点。

在目前发现的众多光催化材料中，Bi₂WO₆光催化材料禁带宽度较窄，对太阳光的利用率高，在紫外和可见光下都表现出很高的催化活性，在工业应用中有可能代替TiO₂光催化剂而成为研究的重点。然而，Bi₂WO₆光催化剂在光照过程中光生电子和空穴很易复合，光子利用率不高，限制了其在工业上的进一步应用。因此研究出光催化性好的材料对罗丹明B废水处理具有很重要的意义。

发明内容：

本发明的目的是提供一种罗丹明B染料废水的有效处理方法，其可以有效降解染料废水中的罗丹明B，对水体无二次污染，且添加量少，成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种罗丹明B染料废水的有效处理方法，包括以下步骤：

(1)先在烧杯中加入Bi(NO₃)₃·5H₂O、蒸馏水和浓硝酸，在磁力搅拌器上搅拌至固体溶解，得到溶液A，同时将Na₂WO₄·2H₂O和蒸馏水在烧杯中溶解，得到溶液B，然后将溶液B逐滴滴加到溶液A中，制得前驱液，滴加时间为20-30min，滴加完毕后，用硝酸和氢氧化钠溶液调节前驱液的pH值至0.9-1.1，继续搅拌13-20min；最后将溶液转移至水热釜中，置于烘箱，在120℃下反应18-24h；反应结束后，离心，并分别用去离子水、无水乙醇洗涤沉淀3-5次，然后在恒温70℃下干燥18-22h，研磨得到Bi₂WO₆粉体；

(2)取氢氧化钠溶于去离子水，然后加入步骤(1)制得的Bi₂WO₆，在20-90℃、300-600rpm下搅拌刻蚀0.5-6小时，然后离心，并用60-70℃热水多次洗涤至溶液呈中性；最后将固体置于烘箱中，在70℃恒温下干燥5-8h，得到Bi₂WO_6-x微纳米材料；

(3)然后将步骤(2)制得的Bi₂WO_6-x微纳米材料加入到无水乙醇中，并逐滴滴加钛酸四丁酯，并加入冰醋酸，在60-80℃下回流2-10h，冷却至室温，过滤，沉淀用去离子水洗涤3-6次，在100℃下恒温干燥3-5h，得到氧化钛/Bi₂WO_6-x复合材料；

(4)将步骤(3)制得的氧化钛/Bi₂WO_6-x复合材料加入到罗丹明B染料废水中，常温下恒温振荡器中震荡，震荡20min，降解效率为99.5％以上。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述刻蚀反应中，氢氧化钠与Bi₂WO₆的质量比为1：(1-1.5)。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述刻蚀时间为3h。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述刻蚀温度为60℃。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述Bi(NO₃)3·5H₂O与Na₂WO₄·2H₂O的摩尔比为(1-3)：1。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述反应的时间为20h。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，无水乙醇、钛酸四丁酯、冰醋酸的体积比为20：(1-3)：20。