[發明專利]一種鈣鈦礦/多糖復合光催化劑降解甲基橙的方法

有效

• 申請號: 201410146893.0
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103936097A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 任俊莉;鄧奧杰;孫潤倉;李慧玲;王文菊;陳建鋒
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;B01J31/38
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本發明涉及一種光催化降解甲基橙的方法，具體涉及一種鈣鈦礦/多糖復合光催化降解甲基橙的方法；屬于印染行業污水處理領域。

背景技術

21世紀以來，中國經濟不斷快速發展，這與制造業、重工業的興起是分不開的，但與之一起“發展”起來的還有環境的污染和破壞。水污染的嚴重性更對我國生態環境以及人民的生活和健康帶來了巨大的壓力和威脅。因而，如何處理污染物以保護我們不可或缺的水資源就成了當今環境治理的關鍵。水污染物具有致癌、致畸、致突變的潛在毒性，已被各國環保部門列入環境優先污染物黑名單，是重點監測和治理的對象之一。大體上，水污染物可分為三類：（1）有機污染物；（2）無機污染物；（3）有害金屬離子。有機污染物中水溶性偶氮染料是印染行業污染治理的主要對象，目前主要使用化學法和生物降解法來治理，其效果均不佳。近年來，半導體光催化處理水溶性偶氮染料方法受到環境科學工作者的關注，主要使用光催化材料有TiO₂和ZnO等，如：納米TiO₂光催化材料、TiO₂薄膜光催化材料、TiO₂/甲殼素光催化材料、ZnO納米顆粒光催化材料、ZnO納米薄膜等。

進入21世紀，人們越來越關注可持續發展，可再生和可生物降解材料受到高度關注。生物質因其來源廣泛、價格低廉、環境友好等優點被視為取代石化資料的理想材料。木質纖維生物質中多糖占約80%，多糖主要為纖維素和半纖維素。另外，殼聚糖是地球上第二大可再生資源，是甲殼素的脫乙酰基衍生物，是典型的陽離子絮凝劑，常用于處理染料和含重金屬離子廢水。這些多糖分子量較高，具有分枝度，可以作為載體，固載具有半導體光催作用的無機氧化物。

另外，鈣鈦礦型氧化物其結構為ABO₃結構式中，A是較大的金屬（一般為堿金屬、堿土金屬和稀土金屬）離子，位于體心并與12個氧離子配位，而B則是較小的金屬（一般為過渡金屬）離子，位于八面體中心并與6個氧離子配位。鈣鈦礦型氧化物因具有獨特的半導體性質，因而其作為光催化劑進行光降解有機物的研究日益受到重視。據報道已經用于光催化降解有機物的催化劑有很多種。應用在活性翠蘭KGL有機物降解的催化劑有SrFeO_3-δ、SrFeO₃、GdFeO₃、LaFeO₃。應用于酸性紅3B有機物降解的催化劑有SrFeO₃、LaFeO₃、LaCoO₃、LaMnO₃、LaCrO₃。應用于甲基橙光催化降解的催化劑有La_0.8Sr_0.2CoO₃等。鈣鈦礦型氧化物的催化活性的高低，主要依賴于A和B位的金屬以及AB位摻雜的金屬對光催化性能外，其制備方法也會對光催化活性產生影響。但到目前為止，還未見鈣鈦礦氧化物/多糖交聯復合材料作為光催化降解甲基橙的報道。

發明內容

本發明的目的在于針對印染行業污水處理過程中存在的技術不足，提供一種鈣鈦礦/多糖復合光催化降解甲基橙的方法。

本發明主要通過凝膠‐溶膠法制備了新型的鈣鈦礦型氧化物LaFe_(1‐x)Cu_xO₃，然后再負載于多糖膜，殼聚糖和木聚糖都屬于多糖；制備了回收便利、高效的光催化材料；再利用負載于多糖膜鈣鈦礦型氧化物降解甲基橙。

為達到上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種鈣鈦礦/殼聚糖復合光催化劑降解甲基橙的方法，包括如下步驟：