[發(fā)明專利]光催化降解二硝基氯苯廢水

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210024438.4
• 申請(qǐng)日: 2012-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN103214057A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 衛(wèi)芝賢;曾偉偉;肖彩梅;李延斌;葉少博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F1/30
• 分類號(hào): C02F1/30;C02F1/32;C02F1/28;C02F1/72;B01J23/889;C02F101/38;C02F101/36
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鈣鈦礦型磁性光催化劑LaFe_0.9-χCo_χMn_0.1O_3-d(χ＝0.05-0.3)的制備，以及利用這些物質(zhì)吸附和光催化降解二硝基氯苯模擬廢水。

背景技術(shù)

據(jù)資料報(bào)道，光催化氧化技術(shù)不僅可處理各種有機(jī)廢水，而且完全性好，對(duì)環(huán)境無任何危害，是處理有毒有機(jī)廢水最有前途的方法之一，尤其是利用此方法還可以有效地去除許多難降解或用其他方法難以去除的物質(zhì)，如氯仿、多氯聯(lián)苯、有機(jī)磷化合物、多環(huán)芳烴等。光催化中所用光催化劑多為TiO₂。TiO₂的使用形式主要有懸浮式和固定式兩種。均勻分散于溶液中的懸浮TiO₂能充分吸收光子能量，并且有相對(duì)較大的表面積，因而光催化活性很高.但懸浮式光催化劑又帶來了分離難的問題。因而固定化TiO₂光催化劑的制備受到人們的廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)報(bào)道：將TiO₂負(fù)載于空心玻璃或陶瓷微珠、泡沫塑料，樹脂和木屑等載體上制成漂浮型光催化劑，但固定式催化劑減少了光催化劑的有效比表面積，往往會(huì)引起催化活性的降低，限制了光催化劑的實(shí)際應(yīng)用。

磁性催化劑是一類具有磁響應(yīng)特性的催化劑，利用磁性微球的磁響應(yīng)性，可以在外加磁場(chǎng)作用下實(shí)現(xiàn)簡單分離，可以避免懸浮式納米光催化劑難以分離的弊端，是未來催化劑發(fā)展的重要方向。

鈣鈦礦型復(fù)合氧化物是一種多功能復(fù)合氧化物。近幾年來，用鈣鈦礦型復(fù)合氧化物做光催化劑降解有機(jī)廢水及光解水制氫得到了長足的發(fā)展。由于鈣鈦礦型復(fù)合氧化物ABO₃有易于“化學(xué)剪裁”的特點(diǎn)，能夠在A位及B位攙雜各種金屬離子或與其它催化劑復(fù)合，從而容易合成出具有磁性，吸附及光催化活性的多功能化合物，且周期表中大部分元素都易形成鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，這些都為鈣鈦礦復(fù)合氧化物光催化降解各種廢水奠定了基礎(chǔ)。

二硝基氯苯是很難生物降解的有機(jī)物，存在于染料、涂料和炸藥等工業(yè)廢水中，對(duì)微生物生長起抑制作用。對(duì)二硝基氯苯廢水的處理，目前國內(nèi)外采用活性炭吸附法。我國大連染料廠采用此法處理得比較成功，出水基本上達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)，但處理成本太高，處理每噸廢水需1.50元以上，又加上活性炭再生困難，因此該法的實(shí)際應(yīng)用受到限制。

我們的研究證實(shí)：LaFe_0.9-χCo_χMn_0.1O_3-d(χ＝0.05-0.3)同時(shí)具有磁性和光催化活性。為此通過燃燒不同比例的硝酸鑭、硝酸鐵、硝酸鈷、氯化錳與硬脂酸所生成的硬脂酸絡(luò)合物溶液，得到前驅(qū)體，然后將此前驅(qū)體進(jìn)一步在不同溫度下煅燒可獲得鈣鈦礦氧化物超細(xì)LaFe_0.9-χCo_χMn_0.1O_3-d(χ＝0.05-0.3)粉體。研究表明：所得的LaFe_0.9-χCo_χMn_0.1O_3-d(χ＝0.05-0.3)氧化物具有較高的飽和磁性及低的矯頑力和剩磁的特點(diǎn)，從而催化劑有易于回收等特點(diǎn)。粉體在紫外和太陽光下都有良好的吸附及光催化降解二硝基氯苯模擬廢水的作用，因此本發(fā)明具有設(shè)備簡單，催化劑易于回收，有機(jī)物降解徹底，且易于工業(yè)化的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容