[發明專利]高活性復合釩酸鉍光催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201810529737.0
• 申請日: 2018-05-29
• 公開（公告）號: CN108671906B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 吳德斌
• 申請（專利權）人: 江蘇海川卓越密封材料有限公司
• 主分類號: B01J23/22
• 分類號: B01J23/22;B01J35/00;C02F1/30;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 楊勇

本發明公開一種高活性復合釩酸鉍光催化劑，由磁性顆粒SiO₂/NiFe₂O₄負載納米釩酸鉍而成，納米釩酸鉍和磁性顆粒的質量比為(1.5?3)：(0.08?0.5)。與現有技術相比，本發明以木質素胺為模板，通過空間位阻效應減少顆粒間直接接觸，避免由于氫鍵或范德華力的作用而產生的團聚，引入磁性顆粒，通過外界磁場將催化劑從溶液中快速分離，實現光催化劑的回收再利用，并且磁性粒子的加入能引起釩酸鉍晶格的畸變，增大催化劑的比表面積，提高光催化活性；相比傳統單獨臭氧氧化技術相比，明顯提高污染物的去除率，可見光照射加速臭氧快速產生·OH，且加速降解毒性較大的中間產物及難降解小分子物質，催化劑投加量小，原料豐富易得，可重復使用，降低污水處理成本。

技術領域

本發明涉及光催化技術領域，特別涉及一種高活性復合釩酸鉍光催化劑及其制備方法。

背景技術

現代煤化工主要指煤制氣、煤制油、煤制烯烴、煤制乙二醇等，現代煤化工是實現煤炭清潔高效利用的重要途徑，是國家鼓勵的重要方向。隨著人們環保意識的逐漸提高，早已不再滿足廢水的達標排放，而是更多地關注廢水的回收利用，保護水資源的問題，這就使得高含鹽量廢水處理成為了煤化工企業的重點研究問題。

煤化工高鹽廢水主要來自于膜濃縮或者熱濃縮過程產生的濃鹽水，其總溶解性固體(TDS)相差較大，一般為1％～8％，有的甚至高達20％以上，化學需氧量(COD)為100～2000mg/L，且主要為難降解有機物。高COD可能引起膜污染、蒸發結晶過程有機物污染，限制了廢水進一步濃縮或者資源化利用。對于此類廢水的處理，由于鹽濃度對微生物的抑制作用，生化法一般難以奏效。活性炭吸附法對有機物去除效果顯著，但活性炭吸附容量有限，吸附飽和后再生困難，導致運行費用偏高；光催化技術具有高效、穩定、無二次污染以及適用各類有機污染物降解等突出優點，是高級氧化法中很有應用前景的技術之一。但是否具有穩定、可控、高效的半導體材料是限制光催化技術廣泛應用于環保領域的關鍵因素。

釩酸鉍是一種低碳環保、具有多種形貌的金屬氧化物，其不含對人體有害的重金屬元素。同時，釩酸鉍也具有可見光吸收能力、較高的光化學穩定性、較強的氧化還原能力及無毒、制備成本低等優點，是一種優良的半導體材料，具有良好的應用前景。雖然釩酸鉍具有很好的可見光吸收特性，但是釩酸鉍有導電性較差，電子傳輸能力不強和回收能力差等缺點，使材料本身有一定局限性。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種高活性復合釩酸鉍光催化劑及其制備方法，解決了具有較好的催化活性，快速高效地降解煤化工廢水，同時容易回收且綠色環保等問題。

本發明采用的技術方案如下：

一種高活性復合釩酸鉍光催化劑，關鍵在于：所述復合光催化劑由所述復合光催化劑由磁性顆粒SiO₂/NiFe₂O₄負載納米釩酸鉍而成；所述納米釩酸鉍和磁性顆粒的質量比為(1.5-3)：(0.08-0.5)。

優選的，所述納米釩酸鉍和磁性顆粒的質量比為2：0.15。

一種高活性復合釩酸鉍光催化劑的制備方法，關鍵在于包括以下步驟：