[發明專利]一種蛋殼負載氧化鋅材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710201800.3
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106902760B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 邱佳琳;林青;王磊;張爽;張丁雨;李玲玲;趙秋瑩;王鑫華
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: B01J20/24
• 分類號: B01J20/24;B01J20/30;B01J31/26;C02F1/28;C02F1/32;C02F101/30;C02F101/20
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 陳卓

本發明涉及一種蛋殼負載氧化鋅材料及其制備方法和應用，屬于吸附有機物和光催化分解有機物的處理水污染技術領域。所述材料是以包含蛋膜的蛋殼為載體，首先將洗凈的蛋殼放入偶聯劑中浸泡，取出放入鋅離子溶液中，緩慢滴加與所述鋅離子溶液摩爾比為1：2的堿溶液，滴加完畢后，攪拌1～2小時，最后用微波加熱法制得蛋殼負載氧化鋅材料。此發明的優點在于利用氧化鋅的光催化效應同時結合蛋膜的吸附性處理水體污染，工藝簡單、處理效果好、易回收、成本低。

技術領域

本發明涉及一種蛋殼負載氧化鋅材料及其制備方法和應用，屬于吸附有機物和光催化分解有機物處理水污染技術領域。

背景技術

生活污水和工業廢水的排放造成了嚴重的水污染，加劇了水源匱乏。因此，大力開展污水處理工作，構建良好的生態環境，加強水污染的治理，加強生態環境的保護，既是滿足人民群眾生存發展的當前需要，也是實現未來可持續發展的關鍵。

水污染處理方法眾多，但存在成本高、效果不明顯、技術難度大、二次污染等問題。納米氧化鋅作為一種性能優異的光催化劑，其禁帶寬度與納米氧化鈦相近，而且制備操作簡單、價格低廉，在光催化領域越來越引起重視。在紫外光的照射下，納米氧化鋅吸收高能量光能，價帶電子被激發發生躍遷，即從價帶躍遷到導帶，從而產生光生電子和空穴，此時吸附在氧化鋅顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子，空穴可以使水分子活化成氧化能力極強的氫氧自由基，從而誘使發生光化學反應，產生光催化效應，氧化分解有機物。

但是用于污水處理的氧化鋅光催化材料存在沉降性能差、難與水分離和可再生性差等缺點。例如專利CN 101352676A公開了“以貝殼粉為載體的納米氧化鋅的制備方法”，將氧化鋅通過浸漬法負載到貝殼粉載體上，該發明不僅降低了納米氧化鋅的生產成本，而且有利于處理水污染問題，但是應用中將粉體直接投放水源中，由于顆粒小，回收困難，易造成二次污染。專利CN 106000380A公開了“活性炭負載納米氧化鋅臭氧氧化催化劑及其制備和使用”，該發明在活化和吸附協同作用下，處理水污染，但是依然存在回收困難，易造成二次污染問題。專利CN 101590401A公開了“一種水玻璃負載羥基氧化鋅的制備方法”該發明得到的水玻璃負載羥基氧化鋅顆粒致密且粒徑分布均勻，水玻璃負載羥基氧化鋅具有在水中易于分散，具有良好的沉降性能，可以提高臭氧利用率，但是本發明實驗過程中對pH值需要進行嚴格的調控，并且該發明最終為粉體狀材料不利于回收。

中國是禽蛋生產和消費大國，每年會產生大量廢棄蛋殼。蛋殼往往被當作廢棄物處理，不能得到回收和利用，蛋殼中殘留的蛋液會很快腐敗變質，污染環境。 蛋殼外表為碳酸鈣，易于氧化鋅復合，能提高氧化鋅的穩定性；蛋殼中蛋膜具有較好的透水透氣性、較高的穩定性及生物相容性，是一種優異的污染物吸附材料。因此，本發明可獲得一種蛋殼負載氧化鋅材料，既可利用蛋殼中蛋膜吸附水污染，又可利用蛋殼上負載的氧化鋅光催化處理水污染，具有工藝簡單、處理效果好、易回收、成本低、避免二次污染等優勢。

發明內容

本發明的目的之一在于針對廢棄蛋殼利用率低，污染環境問題，將蛋殼作為氧化鋅的載體，蛋殼被有效利用，可實現以廢治廢；

本發明的目的之二在于解決氧化鋅應用的難題，將氧化鋅負載于蛋殼，可有效發揮氧化鋅光催化性能和蛋殼中蛋膜的吸附性。氧化鋅利用太陽光處理水污染，不需額外能源，節能環保；蛋殼中蛋膜可以吸附水體中污染，是一條處理水污染的新途徑。

為了解決上述技術問題，本發明提出的技術方案是：一種蛋殼負載氧化鋅材料，其特征在于：所述的氧化鋅為纖鋅礦結構，負載基體為蛋殼，所述蛋殼為去除蛋液以外的部分。

優選的，所述氧化鋅均勻的負載在蛋殼基體上。

優選的，具體步驟如下：

(1)用去離子水超聲清洗蛋殼，浸泡1～2小時；

(2)將步驟(1)得到的蛋殼放入濃度為0.5％～2％的偶聯劑中浸泡4～6小時；