[發明專利]一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法

在審

• 申請號: 201810801305.0
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109052546A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 孫賓;紀曉寰;朱美芳;相恒學;楊升元;朱逸冰
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/28;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 上海統攝知識產權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 金利琴

1.一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征是：對添加光催化反應凝膠膜的有機染料廢水進行光照實現吸附法-光催化降解法聯合處理；

所述光催化反應凝膠膜包含光催化反應位點和極性基團，所述光催化反應位點的周圍區域為強吸附極性基團區域；

所述強吸附極性基團區域與非強吸附極性基團區域的電荷均為正或均為負；

所述強吸附極性基團區域的電位高于非強吸附極性基團區域的電位；

所述強吸附極性基團區域由強吸附極性基團構成或由弱吸附極性基團集聚構成。

2.根據權利要求1所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述有機染料廢水中有機染料的濃度為50～400mg/L；所述有機染料為亞甲基藍、甲基橙和活性紅中的一種以上；所述光催化反應凝膠膜達到溶脹平衡的時間是20～30min；溶脹平衡后的光催化反應凝膠膜對有機染料的吸附平衡時間為120～150min。

3.根據權利要求2所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述有機染料與光催化反應凝膠膜的質量與面積之比為0.5～1.5:22.5g/cm²。

4.根據權利要求3所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述光照采用9W白光LED燈；光照7～10h后，有機染料的降解率為98％以上。

5.根據權利要求3所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述光照采用太陽光；光照24～36h后，有機染料的降解率為98％以上。

6.根據權利要求1所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述弱吸附極性基團與非強吸附極性基團區域的極性基團為相同的極性基團；

所述光催化反應凝膠膜主要由基材和光催化反應體系組成；

所述基材為具有孔隙的網狀凝膠，所述基材上含有吸附位點，所述基材的吸附位點吸附光催化反應體系并將其固定在孔隙內；

所述基材含有非強吸附極性基團；

所述光催化反應體系含有極性基團和光催化反應位點，光催化反應體系中的極性基團為強吸附極性基團或弱吸附極性基團。

7.根據權利要求6所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述光催化反應凝膠膜中光催化反應體系的含量為2.37～2.47wt％；所述基材的吸水率為88～92％，基材為高分子水凝膠薄膜，其材質為海藻酸鈉、海藻酸鉀、羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鉀、單羧基殼聚糖、單羧基殼聚糖鈉、香菇多糖、香菇多糖鈉、木糖、木糖鈉或羧甲基淀粉；所述非強吸附極性基團為-COO^-。

8.根據權利要求6所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述光催化反應體系主要由催化劑和包裹層組成，包裹層包裹在催化劑的表面，所述催化劑表面含有光催化反應位點，所述包裹層形成強吸附極性基團區域，所述催化劑與包裹層的質量比為1.40～12.46:100。

9.根據權利要求8所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述催化劑為納米銀、納米氧化鋅、納米二氧化鈦或摻雜納米二氧化鈦，所述催化劑的平均粒徑為：納米銀6～22nm，納米氧化鋅、納米二氧化鈦或摻雜納米二氧化鈦10～30nm。

10.根據權利要求8所述的一種吸附法-光催化降解法聯合處理有機染料廢水的方法，其特征在于，所述包裹層由游離的油酸銨絡合物的烷基鏈與吸附在催化劑表面的油酸銨絡合物的烷基鏈相互穿插形成；所述光催化反應體系中的極性基團為油酸銨端基電離形成的基團。