[發(fā)明專利]礦渣基無機聚合物-氧化鐵半導(dǎo)體復(fù)合催化劑制備及在染料降解中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210166597.8
• 申請日: 2012-05-25
• 公開（公告）號: CN102688767A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張耀君;劉禮才;倪路路;王丙麗;王亞超
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: B01J27/055
• 分類號: B01J27/055;C02F1/30
• 代理公司: 西安恒泰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建

1.一種礦渣基無機聚合物-氧化鐵半導(dǎo)體復(fù)合催化劑的制備方法，其特征在于，該方法首先以工業(yè)固體廢棄物礦渣為原料，在硅酸鈉的激發(fā)下，生成礦渣基無機聚合物膠凝材料，然后將該礦渣基無機聚合物膠凝材料浸漬于硝酸鐵水溶液中，再經(jīng)焙燒形成無機聚合物-氧化鐵半導(dǎo)體復(fù)合催化劑。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，具體包括下列步驟：

（1）準確稱取礦渣原料，置入凈漿攪拌機中；

（2）將配方量的硅酸鈉溶入定量水中，激發(fā)劑硅酸鈉的摻量為原料重量的10%，水與礦渣的質(zhì)量比為0.32；然后將硅酸鈉水溶液加入凈漿攪拌機中拌和形成混合均勻的漿體；

（3）將漿體裝入模具中成型，1d后脫模，放入養(yǎng)護室中室溫養(yǎng)護7d，然后裝入塑料袋中并進行密封，在65°C下養(yǎng)護24h，得到礦渣基無機聚合物膠凝材料，然后敲碎，過120目～55目篩，制得0.125mm～0.315mm的堿激發(fā)礦渣基無機聚合物膠凝顆粒；

（4）準確稱取礦渣基無機聚合物膠凝顆粒，倒入定量摩爾濃度的Fe(NO₃)₃·9H₂O溶液中，氧化鐵的負載量為礦渣基無機聚合物膠凝顆粒質(zhì)量的0.5%～10%，室溫下進行浸漬24h，65℃下烘干，再將烘干后的樣品放入馬弗爐中，300℃焙燒3h，得到不同氧化鐵負載量的無機聚合物-氧化鐵半導(dǎo)體復(fù)合催化劑；

3.權(quán)利要求1或2其中之一所述方法制備的無機聚合物-氧化鐵半導(dǎo)體復(fù)合催化劑應(yīng)用于剛果紅染料及亞甲基藍染料降解。

4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，室溫下采用波長為254nm，功率為40W的ZW-2型無極紫外線燈照射剛果紅染料模擬廢水，進行光催化降解，包括下列步驟：

（1）量取一定體積、一定濃度的剛果紅染料模擬廢水或亞甲基藍染料廢水，用移液管將該溶液移至比色皿中，用紫外-可見分光光度計測定其吸光度；

（2）將定量的礦渣基無機聚合物-氧化鐵復(fù)合半導(dǎo)體催化劑放入一定體積、一定濃度的剛果紅染料或亞甲基藍染料模擬廢水中，室溫下用紫外線燈光照射一定時間，進行離心分離，將離心管中的上清液傾入比色皿中，用紫外-可見分光光度計測定其吸光度；

（3）測定完吸光度后，將所有的反應(yīng)液及固體催化劑重新放入反應(yīng)器中。

（4）重復(fù)步驟（2）和步驟（3），直至剛果紅染料或亞甲基藍染料模擬廢水的吸光度不隨時間的變化而變化，計算剛果紅染料或亞甲基藍染料的降解率，剛果紅染料或亞甲基藍染料的降解率如(1)式所示：

η=(A0-A)A0×100%---(1)]]>

式中，若為剛果紅染料，A₀和A分別為樣品在498nm處的初始吸光度和降解后的吸光度；若為亞甲基藍染料，A₀和A分別為樣品在665nm處的初始吸光度和降解后的吸光度。