[發(fā)明專利]一種用于污水處理的硫化鋅復(fù)合光催化劑及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810160502.9
• 申請(qǐng)日: 2018-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN108355674A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;司文彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J27/04
• 分類號(hào): B01J27/04;B01J35/00;B01J35/10;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/30
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本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，公開了一種用于污水處理的硫化鋅復(fù)合光催化劑及制備方法。特征是：（1）將食用菌的菌渣粉碎后再氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行炭化處理，冷卻后先后采用酸洗去離子水漂洗，干燥后制得生物質(zhì)炭；（2）將生物質(zhì)炭、醋酸鋅、硫代乙酰胺、十六烷基三甲基溴化銨、蒸餾水，先進(jìn)行超聲分散后微波水熱反應(yīng)，制得用于污水處理的負(fù)載于生物質(zhì)炭上的硫化鋅復(fù)合光催化劑。本發(fā)明制得的復(fù)合光催化劑與普通硫化鋅光催化劑相比，比表面積大，吸附能力強(qiáng)，光催化活性好，光催化降解效率高，并且便于回收再利用，同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，環(huán)保性好，制備工藝簡(jiǎn)單，可規(guī)模化推廣生產(chǎn)，并廣泛用于污水處理領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，公開了一種用于污水處理的硫化鋅復(fù)合光催化劑及制備方法。

背景技術(shù)

我國(guó)的經(jīng)濟(jì)在近些年得到了快速的發(fā)展，但是與此同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了一定的污染。在全球的水資源日益緊缺的形勢(shì)下，對(duì)于污水的處理就顯得尤為重要。將污水進(jìn)行處理之后，可以對(duì)其進(jìn)行循環(huán)使用，可有效減少水資源的消耗。水處理技術(shù)利用相關(guān)的技術(shù)手段對(duì)污水進(jìn)行凈化，使其可以繼續(xù)使用，所以水處理技術(shù)在我國(guó)未來的發(fā)展中具有廣闊的發(fā)展前景。

目前常用的污水處理技術(shù)有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，吸附法，離子交換法，光催化氧化法和電滲分析法等。其中吸附法是普遍采用的污水處理技術(shù)，能除去大部分這些難降解的有機(jī)物，此外，吸附法對(duì)游離氯及一些微量金屬如汞、銀、鉻、銻、砷等具有比較高去除率；光催化氧化技術(shù)是近年來發(fā)展極為迅速的一種高效綠色污水處理技術(shù)，受到國(guó)內(nèi)外各界的關(guān)注。

在污水處理吸附技術(shù)中，生物質(zhì)炭的多孔結(jié)構(gòu)和表面豐富的含氧官能團(tuán)使得生物質(zhì)炭具有較強(qiáng)的吸附有毒物質(zhì)的能力，而近年來廢棄實(shí)用菌進(jìn)行無害化處理及二次利用方面的研究開展的越來越多，生物質(zhì)炭便是非常重要的一項(xiàng)。在光催化技術(shù)中，硫化鋅半導(dǎo)體光催化劑其優(yōu)異的光催化性能，可以用于降解有機(jī)污染物，特別對(duì)水中有毒重金屬離子可進(jìn)行有效光還原。單一的污水處理技術(shù)往往因本身局限性而難以發(fā)揮有效作用，因而對(duì)綜合應(yīng)用多種污水處理技術(shù)的研究成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01410145147.X公開了一種磁性生物炭量子點(diǎn)復(fù)合物吸附劑及其制備方法和使用方法，該制備方法以磁性生物炭為載體，在磁性生物炭上負(fù)載硫化物或硒化物納米吸附劑，制成具有高吸附容量的離子交換納米吸附劑。使用時(shí)，將吸附劑直接浸入富含重金屬離子的溶液中，利用吸附劑上的無害金屬離子與重金屬離子的交換，將液相中的重金屬離子吸附到吸附劑上，達(dá)到液相除重金屬的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，此發(fā)明具有吸附容量大、吸附速率快等優(yōu)點(diǎn)，適用于燃煤煙氣、有色金屬冶煉煙氣以及其他涉重金屬行業(yè)的廢水除重金屬治理。

中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?01710404902.5公開了一種固相制備硫化鋅-活性炭復(fù)合材料的方法，屬于納米材料制備領(lǐng)域。該方法是將醋酸鋅、十二烷基硫酸鈉、硫代乙酰胺和活性炭在室溫條件下依次混合研磨反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了硫化鋅-活性炭復(fù)合材料的低熱固相合成。此發(fā)明制備硫化鋅-活性炭復(fù)合材料的低熱固相化學(xué)法具有操作簡(jiǎn)單、不使用溶劑、高產(chǎn)率、成本低、合成工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)；且此發(fā)明制備的硫化鋅-活性炭復(fù)合材料具有大的比表面積和高的反應(yīng)活性，將在光電器件、光催化等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景。

根據(jù)上述，現(xiàn)有方案中硫化鋅光催化劑的光生載流子復(fù)合速率高，光催化效率低、光催化劑的穩(wěn)定性差，重復(fù)利用率低等問題，限制了硫化鋅光催化劑的使用，而傳統(tǒng)的復(fù)合光催化劑的制備技術(shù)復(fù)雜，另外，廢棄食用菌對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響愈發(fā)突出，急需尋找無害化處理并二次利用的新技術(shù)，本發(fā)明提出了一種用于污水處理的硫化鋅復(fù)合光催化劑及制備方法，可有效解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

目前應(yīng)用較廣的硫化鋅光催化劑存在光生載流子復(fù)合速率高，光催化效率低，光催化劑的穩(wěn)定性差，重復(fù)利用率低，重復(fù)利用率低等缺點(diǎn)，以及廢棄食用菌對(duì)生態(tài)環(huán)境的不利影響日益突出。

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：