[發明專利]納米摻雜銀二氧化鈦/殼聚糖復合微球光解水源水中的苯酚

有效

• 申請號: 201210009885.2
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102583634A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 夏紅霞;朱啟紅
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/58;B01J31/38;C02F101/34
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及水源水處理領域，特別涉及利用納米摻雜銀二氧化鈦/殼聚糖復合微球對水源水中苯酚處理的應用領域。?

背景技術

酚是一類普遍使用的化工原料，含酚廢水的污染十分嚴重，已嚴重影響飲用水安全，含酚廢水的治理已迫在眉睫。國內外對其處理的方法有很多如生物法、萃取法、吸附法等，但這些方法處理效果較差、投資成本高，企業難以承擔，有時處理不當會造成二次污染。因此，研究具有廣泛應用價值的苯酚廢水處理法已迫在眉睫。二氧化鈦(TiO₂)正是具有無毒、穩定性好、生產成本低以及無二次污染等特點，是一種比較理想的光催化劑。近年來有很多利用納米TiO₂處理水的研究，它已成為環保領域一種新型的污染治理技術。但是，TiO₂光量子效率較低成為制約該技術工業化應用的主要因素。如何提高TiO₂的有效利用率已成為一個重要的研究課題。摻雜金屬可有效地改善催化劑的催化性能，如摻雜金屬離子Fe、Au、Pt、Pd等可以在半導體TiO₂的表面引入缺陷位置或改變結晶度，使其獲得可見光催化活性。與Au，Pt和Pd相比，Ag成本較低，毒性較小，且適當濃度的Ag粒子對細菌和病毒具有殺滅作用，是進行深度凈化的一種有效物質。因此Ag的改性對提高TiO₂活性以及增強催化劑的除菌功能具有重要意義。利用殼聚糖負載納米摻雜銀二氧化鈦微球處理水源水中苯酚也從未涉足。?

發明內容

本發明的目的在于：針對上述現有技術處理水源水中苯酚污染的不足，本研究擬在保證納米TiO₂與殼聚糖復合微球優點的情況下，克服粉末狀材料易聚集、易失活、較難回收和再利用等缺點，擬制成復合微球，并用于處理水源水中的苯酚，以提高處理效率、增強分離回收效果。?

本發明的目的在于提供一種處理效果好的水源水凈化劑，該凈化劑處理效果好。?

本發明的另一目的在于提供上述水源水中的苯酚凈化劑的制備方法。?

本發明的又一目的在于提供上述水源水中的苯酚凈化劑的使用方法。?

本發明的目的是通過如下技術措施實現的：?

一種水源水中的苯酚凈化劑，其特征在于：它是以二氧化鈦為催化劑、殼聚糖為載體制得的復合微球；所述納米二氧化鈦首先要摻雜銀，然后與殼聚糖通過聚乙烯醇和海藻酸鈉進行包埋、制成納米摻雜銀二氧化鈦/殼聚糖復合微球，并用于處理水源水中的苯酚。聚乙烯醇和海藻酸鈉均為市售產品。?

為了進一步提高復合微球的光解性能以及穩定性，還將上述制得的復合微球進行固化處理；所述對復合微球的固化處理中采用的是含1～10％(優選為2％)CaCl₂的飽和硼酸溶液，以質量百分含量計。(含CaCl₂的飽和硼酸溶液按如下配置的：如含2％CaCl₂的飽和硼酸溶液是稱取2份CaCl₂加入到98份飽和硼酸溶液中)?

一種水源水中的苯酚凈化劑的制備方法，其特征在于：首先將納米二氧化鈦進行預處理；?

稱取一定量的Ti(SO₄)₂固體中溶入100mL蒸餾水，按物質的量的比為100～10∶3慢慢加入AgNO₃固體(優選物質的量比為100∶3)，在轉速100～200r/min(優選為150r/min)磁力攪拌下形成Ti(SO₄)₂溶液，?溶液稍靜置后倒入100mL不銹鋼(內杯為聚四氟乙烯)的潔凈的高壓釜，溶液的最大體積不超過高壓釜體積的75％，烘箱從環境溫度開始升溫到達150～250℃(優選為200℃)后加熱反應2～6h(優選4h)，反應完畢切斷電源使烘箱自然降溫，冷卻至室溫后取出玻璃基板，經去離子水洗(以BaCl₂溶液檢驗SO₄^2-的存在)、無水乙醇洗后，自然干燥得到摻雜銀的納米二氧化鈦粉體。取出摻雜銀的納米二氧化鈦粉體充分研磨，再置于馬弗爐中50～300℃(優選450℃)灼燒2～6h(優選3h)，冷卻后就制得Ag/TiO₂光催化劑。?