[發明專利]一種復合可見光催化劑處理含鉻廢水的方法

有效

• 申請號: 201710884928.4
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107555526B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 王齊;張晨露;高橋遠;吳宏
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/66;C02F1/72;B01J27/199;C02F101/22
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 黃平英

本發明公開了一種復合可見光催化劑處理含鉻廢水的方法，包括如下步驟：將多金屬氧酸鹽基復合可見光催化劑加入含鉻廢水中，然后加入空穴捕獲劑，調節廢水pH值，于暗處攪拌至吸附平衡，可見光照射進行反應。本發明復合光催化劑的制備方法簡單，可見光條件下對于含鉻廢水的處理效果好，可重復利用。

技術領域

本發明涉及光催化材料技術領域，特別是涉及一種多金屬氧酸鹽基復合可見光催化劑處理含鉻廢水的方法。

背景技術

環境污染和能源短缺是人類當前面臨的重大挑戰。近年來，難降解廢水的處理一直是環境污染治理的重點和難點，其典型代表是含重金屬的無機廢水，含鉻廢水最甚。目前，主要是通過將Cr(VI)還原至Cr(III)，毒性降低，形成的Cr(III)可以很容易通過沉淀去除，從而達到處理含鉻廢水的目的。

多金屬氧酸鹽作為光催化材料的一種，具有獨特的結構和氧化還原性質。與半導體TiO₂的導帶相似，POMs也能夠作為電子的“儲水池”，即它能夠接受多個電子而保持自身的基本M-O結構不變，是一種有廣闊應用前景的光催化材料。然而，多金屬氧酸鹽在光催化應用中多用于降解水中有機污染物。因而開發高可見光活性的多金屬氧酸鹽催化劑，并將其應用于含重金屬廢水處理領域，有很高的應用價值。

發明內容

本發明提供了一種復合可見光催化劑處理含鉻廢水的方法，制備簡單，易操作，成本低，且對含鉻廢水的處理效果好，催化劑還可重復利用。

一種復合可見光催化劑處理含鉻廢水的方法，將復合可見光催化劑加入含鉻廢水中，然后加入空穴捕獲劑，調節廢水pH值，于暗處攪拌至吸附平衡，可見光照射進行反應。

本發明的廢水處理方法適合處理的待處理廢水中Cr(VI)的濃度為10～30mg/L，優選為10mg/L。

廢水的pH值是影響Cr(VI)的去除效率的重要因素，調節廢水pH值為2～8，優選pH為3。

光催化處理時，未施加光源前，先對待處理廢水在無光條件下進行暗吸附處理。通過合理設置暗吸附時長，使催化劑上吸附平衡，有利于提高廢水處理效率。作為優選，暗吸附處理的時長30～60min。

為保證待處理廢水在反應過程中濃度均勻，在光電催化處理過程中，對待處理廢水進行攪拌。

本發明中光催化處理在可見光條件下進行，實際應用時可以采用氙燈作為可見光光源；更優選地，所述光源為用濾光片濾去λ420nm部分。

所述所述空穴捕獲劑為0.1～2mol/L的EDTA-2Na，優選為0.5mol/L，EDTA-2Na的投加量與廢水的體積比為1:100。

優選地，復合可見光催化劑用量0.2g/L～2g/L，優選1g/L。

所述多金屬氧酸鹽基復合可見光催化劑由如下方法制備：

(1)將硝酸銀水溶液逐滴加入磷鉬酸水溶液中，得磷鉬酸銀懸濁液；

(2)向所得磷鉬酸銀懸濁液中加入釩酸鈉溶液，混勻后移至水熱反應釜中進行水熱反應，反應結束后離心、水洗、烘干得中間產物AgHPMo/Ag₃VO₄；

(3)向所得AgHPMo/Ag₃VO₄中加入甲醇，除氧后進行紫外光照，然后經洗滌、干燥得多金屬氧酸鹽基復合可見光催化劑Ag@AgHPMo/Ag₃VO₄。