[發明專利]一種光催化污水處理復合膜的制備方法

在審

• 申請號: 201810299423.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108421423A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 藍樹朝;邱九接;張敏
• 申請（專利權）人: 東莞市石鼓污水處理有限公司
• 主分類號: B01D71/80
• 分類號: B01D71/80;B01D69/12;B01D69/02;B01D67/00;B01J27/18;C02F1/30
• 代理公司: 東莞卓為知識產權代理事務所(普通合伙) 44429
• 代理人: 何樹良

本發明涉及污水處理領域，具體公開了一種光催化污水處理復合膜的制備方法，將基膜和光催化薄膜熱壓形成所述光催化污水處理復合膜。光催化薄膜制備方法為：將氟鋯酸銨處理后得到的二氧化鋯凝膠并同其他原料溶解于丙醇溶液，蒸發掉部分溶液，加入碳納米管，加熱后形成漿料在基材上進行涂膜，將薄膜在真空下進行熱處理，得到光催化污水處理復合膜。基膜的制備方法為：將AL2O3薄膜置于CdS 的前軀體溶液中進行水熱反應，洗滌得到AL2O3?CDS薄膜；然后通過化學氣相沉積P2O5。采用本發明的方法制備的光催化污水處理復合膜，極大提高了光催化效率，延長了光催化膜的使用壽命。

技術領域

本發明涉及污水處理領域，具體公開了一種光催化污水處理復合膜的制備方法。

背景技術

傳統的污水處理方法存在成本高、效率低、二次污染等問題。研究表明，具有光催化性的半導體納米級氧化物能夠利用紫外線降解多種污染物，可將水中烴類、表面活性劑、有機染料、含氮有機物、有機磷殺蟲劑、木材防腐劑等氧化分解，可用于污水處理。

采用粉體光催化氧化物進行污水處理時，存在粉體難回收、懸浮粉體影響光線透過率等問題；因此近年來多采用二氧化鈦薄膜進行光催化，但又存在接觸面積較小、催化效率低、壽命不高等問題。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種光催化污水處理復合膜的制備方法。

為實現上述目的，本發明采用如下方案。

一種光催化污水處理復合膜的制備方法，具體為：在基膜上涂覆粘合劑，將光催化薄膜放在基膜上，在150攝氏度下熱壓，冷卻后形成所述光催化污水處理復合膜。

其中光催化薄膜的制備方法為：將氟鋯酸銨加入到有機酸溶液中，其中氟鋯酸銨：有機酸的摩爾比為1：（0.5～10）；水浴加熱至90℃并攪拌，反應3小時后，在得到的溶液中加入乙二胺，其中氟鋯酸銨：乙二胺的摩爾比為1：（1～15），水浴加熱至85℃并攪拌1小時后，繼續保持在85℃的溫度下反應24小時，得到二氧化鋯凝膠；將二氧化鋯凝膠、硝酸鈰、有機聚合物溶解于丙醇溶液中，二氧化鋯凝膠：硝酸鈰：有機聚合物的質量比為1：（0.03～0.2）：（2～15）；混合均勻后，在烘箱中將溶液蒸發掉50%，加入碳納米管，其中碳納米管與二氧化鋯凝膠的質量比為1：（800～3000）；然后在150℃進行水熱處理3小時，將經水熱處理并冷卻后得到的漿料在基材上進行涂膜，在室溫下干燥后得到薄膜；將得到的薄膜從基材上取下，在真空下進行熱處理，得到光催化薄膜。

其中，將氟鋯酸銨作為原料，并分別加入酸溶液和堿溶液后混合，可以獲得分散更均勻的凝膠，由上述凝膠得到的薄膜組分分布也更加均勻，提高了薄膜的強度。

基膜的制備方法：通過磁控濺射法制得AL2O3薄膜,將AL2O3薄膜置于CdS 的前軀體溶液中進行水熱反應，所述CdS 的前軀體溶液由乙酸鎘、硫脲和水配制而成，其中乙酸鎘：硫脲為1:1，反應結束后經洗滌得到AL2O3-CDS薄膜；然后通過化學氣相沉積P2O5，形成P2O5-CdS-AL2O3基膜。

其中，作為基膜的P2O5-CdS-AL2O3薄膜同樣有較好的光催化能力，將P2O5-CdS-AL2O3基膜和上述的有機聚合物光催化薄膜復合，基膜也可以通過光催化降解廢水中的污染物，從而使光催化的接觸面積增大，顯著提高光催化薄膜的光催化效率。

進一步的，所述的有機酸溶液的質量濃度為5%～30%。

進一步的，所述的有機酸選自檸檬酸、三氯乙酸中的一種。

進一步的，所述有機聚合物選自聚馬來酸酐、聚氨酯、羥丙基甲基纖維素中的一種。

進一步的，所述粘合劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物。

一方面，所述的熱處理方式為：在200℃處理1-2小時，然后升溫到350℃熱處理0.5小時，最后降溫至160℃處理3-5小時。