[發(fā)明專利]一種在太陽光照下利用二氧化鈦降解顆粒內(nèi)吸附的亞甲基藍的方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201710469422.7 | 申請日： | 2017-06-20 |
| 公開（公告）號： | CN107158638B | 公開（公告）日： | 2019-10-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李成峰;史如靜;王文浩;楊飛;李曉月;葛筱璐 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東理工大學(xué) |
| 主分類號： | B01J21/06 | 分類號： | B01J21/06;A62D101/28 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 255086 山東省淄*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 太陽 光照 利用 氧化 降解 顆粒 吸附 甲基 方法 | ||
一種在太陽光照下利用二氧化鈦降解顆粒內(nèi)吸附的亞甲基藍的方法，屬于二氧化鈦光催化技術(shù)領(lǐng)域。其特征是包括以下步驟：（1）在含檸檬酸和氫氧化鈣的水溶液中逐滴加入磷酸水溶液得到羥基磷灰石，再將羥基磷灰石加入到含亞甲基藍的溶液中制備得到含亞甲基藍的羥基磷灰石膠體溶液；（2）在乙醇和水的混合溶液中依次加入鈦酸丁酯、硝酸和聚乙二醇，水熱處理后再加入酒石酸得到二氧化鈦溶液；（3）將二氧化鈦溶液與含亞甲基藍的羥基磷灰石膠體溶液混合、攪拌，離心并干燥后得到混合顆粒，經(jīng)太陽光照射7～42小時后顆粒內(nèi)吸附的亞甲基藍就被降解。本方法工藝簡單、原料價格低且易于工業(yè)化生產(chǎn)。在太陽光照射就可以實現(xiàn)亞甲基藍的降解，且降解速度快。
技術(shù)領(lǐng)域
一種在太陽光照下利用二氧化鈦降解顆粒內(nèi)吸附的亞甲基藍的方法，屬于二氧化鈦光催化技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
亞甲基藍作為染料在印刷、染色領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，印染行業(yè)產(chǎn)生的廢水中含有亞甲基藍時會對水體和土壤環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響。亞甲基藍的常用處理方法為吸附法和光化學(xué)氧化降解法。吸附法主要是將亞甲基藍吸附至吸附劑中，如活性炭、膨潤土、羥基磷灰石、介孔二氧化硅和離子交換樹脂等。中國發(fā)明專利CN201610105663.9公開了將羥基磷灰石顆粒粉碎后吸附腐殖酸制備得到改性的羥基磷灰石并用于吸附亞甲基藍的技術(shù)方案，在亞甲基藍濃度不超過500毫克每升的水溶液中，改性羥基磷灰石對亞甲基藍的吸附率達到72.0～100%，吸附容量高達到350毫克每克以上。中國發(fā)明專利CN201610605501.1公開的技術(shù)方案是：在金紅石型二氧化鈦粉末、羥丙基纖維素、環(huán)糊精和氫氧化鉀的溶液中加入乳化劑和分散劑制成分散體系，再在引發(fā)劑和交聯(lián)劑作用下制備得到水凝膠吸附劑，對亞甲基藍的飽和吸附量達到500毫克每克。這種吸附方法沒有破壞染料分子，只是從水相轉(zhuǎn)移到固相中，吸附了亞甲基藍的吸附劑的進一步處理也需要進行相關(guān)研究。
光化學(xué)氧化降解水體中的亞甲基藍也是一種處理含亞甲基藍廢水的方法，即通過光觸媒-二氧化鈦在外界光源作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，二氧化鈦價帶中的電子被光激發(fā)至導(dǎo)帶，該電子被犧牲劑吸收，而亞甲基藍則被與價帶空穴反應(yīng)后形成的活性氧化物質(zhì)氧化，變?yōu)榭山到獾奈镔|(zhì)。二氧化鈦的禁帶寬度為3.2eV，吸收小于380納米的紫外光后可以降解溶液中的亞甲基藍。太陽光中含有5%左右的紫外光，發(fā)展利用二氧化鈦在太陽光照下降解溶液中的亞甲基藍的研究也非常多，往往采用對二氧化鈦進行摻雜改性或加入敏化物質(zhì)等方法來提高二氧化鈦對太陽光的吸收效率。上述二氧化鈦對亞甲基藍的降解行為都發(fā)生在水溶液中，而對太陽光照射下利用二氧化鈦對固相狀態(tài)，如含亞甲藍的吸附劑固體顆粒內(nèi)部吸附的亞甲基藍的降解性能研究，也就是對經(jīng)干燥制備得到的固體顆粒表面吸附的亞甲基藍的降解行為研究非常少。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在太陽光照下利用二氧化鈦降解顆粒內(nèi)吸附的亞甲基藍的方法，為實現(xiàn)上述目的，所采用的技術(shù)方案步驟如下：
（1）配制含檸檬酸和氫氧化鈣的水溶液，使檸檬酸和氫氧化鈣的濃度分別為0.052～0.156摩爾每升和0.676摩爾每升，攪拌得到均勻的懸浮液后將濃度為0.408摩爾每升的磷酸水溶液逐滴加入，當(dāng)懸浮液的pH值降至10時停止滴加，靜置18小時后離心，并用濃度為0.755摩爾每升的氯化銨水溶液洗滌，其中氯化銨的用量與氫氧化鈣用量的摩爾比為1.12：1，將離心分離得到的羥基磷灰石膠體加入到含亞甲基藍的濃度為0.5毫克每毫升的溶液中，其中依據(jù)氫氧化鈣的添加量計算得到羥基磷灰石的理論生成量后在配制溶液，使羥基磷灰石的理論濃度為34克每升，攪拌2小時后制得含亞甲基藍的羥基磷灰石膠體溶液；
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