[發明專利]用于降解工業廢水中苯酚的生物光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711289421.0
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108097236B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 宋文東;周亞蕊;郭健;紀麗麗;蔡璐;王亞寧
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B01J23/28
• 分類號: B01J23/28;C02F1/30;B01J37/08
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明屬于光催化技術領域。本發明公開了一種用于降解工業廢水中苯酚的生物光催化劑，其由可溶性鉍鹽、可溶性鉬酸鹽和生物質原料等原料制得，其中可溶性鉍鹽為五水合硝酸鉍，可溶性鉬酸鹽為二水合鉬酸鈉，生物質原料為海藻；本發明還公開了一種用于降解工業廢水中苯酚的生物光催化劑的制備方法。本發明用于降解工業廢水中苯酚的生物光催化劑原料來源廣泛且價格低廉，制備的光催化劑具有性能優越，可生物降解，可重復利用等眾多優勢，從而使得其具有廣泛的應用潛力；本發明中的生物光催化劑的制備方法具有方法簡便，光催化劑負載效果好等優點。

技術領域

本發明涉及光催化技術領域，尤其是涉及一種用于降解工業廢水中苯酚的生物光催化劑及其制備方法。

背景技術

光催化劑就是在光子的激發下能夠起到催化作用的化學物質的統稱。光催化技術具有催化效果好，二次污染小，運行成本低和可望利用太陽光為反應光源等優點，所以光催化技術特別適合用于處理工業化生產產生的對環境有害的有機污染物，例如工業廢水中的有機污染物、空氣中的揮發性有機物等，常見的光催化劑多為金屬氧化物和硫化物，如TiO₂、ZnO、CdS、WO₃等，其中TiO₂的綜合性能最好，應用最廣，但因其存在帶隙較寬，對可見光的利用率較低等缺陷，迫使我們尋找一種催化性能更優越的光催化劑。

對于鉍系半導體材料，一般都具有層狀結構，有利于光生載流子的遷移，大大提高了載流子遷移效率，因此鉍系光催化材料具有很好的光催化活性。在鉍系氧化物中，Bi的最外層S電子層中含有兩個6s電子，由于Bi原子中的6s與O原子中的2p軌道相互雜化而形成了價帶，導致鉍系化合物的能隙減小，光吸收邊發生紅移。鉍基層狀化物材料是一類新型的光催化材料，許多的科研工作者已經對其進行了廣泛研究。

生物炭是生物有機材料(生物質)在缺氧或絕氧環境中，經高溫熱裂解后生成的固態產物。既可作為高品質能源、土壤改良劑，也可作為還原劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封存劑等，已廣泛應用于固碳減排、水源凈化、重金屬吸附和土壤改良等，可在一定程度上為氣候變化、環境污染和土壤功能退化等全球關切的熱點問題提供解決方案。生物質炭材料的制備不僅實現了廢棄資源的再利用，還滿足了對活性炭等功能性炭材料的巨大需求。生物質炭材料高比表面積、發達孔隙結構及表面易改性等特點，使其在能源、環境等領域有廣泛的應用前景。

到目前為止，現有研究和技術中已存在諸多關于苯酚降解和光催化技術的研究報道，例如：

專利公開號為CN1205024A的專利公開了一種光催化劑涂層組合物及載有光催化劑的構造體，本發明涉及在高溫多濕環境下和要求耐堿性的戶外環境下也能夠使用的附載有光催化劑的構造體及用于制造該構造體的光催化劑涂層劑組合物。光催化劑涂層劑組合物的特征在于，包含光催化劑和賦予耐堿性的鋯化合物及/或錫化合物。附載有光催化劑的構造體的特征在于，在光催化劑層和載體之間設有粘合層結構，光催化劑層包含光催化劑和賦予耐堿性的鋯化合物及/或錫化合物。

專利公開號為CN1986051A的專利公開了一種光催化劑、光催化劑的制造方法及使用光催化劑的產品。本發明提供了一種光催化劑，其對各種物質具有超級吸附和分解性能。這種光催化劑包括涂布有鈦磷灰石的多孔體。該多孔體優選為硅藻土。該光催化劑能夠通過共沉淀法或者溶膠-凝膠法形成。

專利公開號為CN101115559的專利公開了一種光催化劑、其制造方法、含有光催化劑的分散液及光催化劑涂料組合物。本發明提供一種光催化劑，所述光催化劑包含具有光催化劑活性的基體和被覆該基體的實質上無細孔的氧化硅膜，堿金屬的含量為1～1000ppm。另外，本發明還提供一種光催化劑的制造方法作為所述光催化劑的制造方法，即，使用硅酸鹽，在存在于水性介質中的具有光催化劑活性的基體上被覆氧化硅膜，此時將含有具有光催化劑活性的基體和硅酸鹽二者的水性介質的pH維持在5以下。