[發(fā)明專(zhuān)利]一種吸附法-光催化降解法聯(lián)合處理有機(jī)染料廢水的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810801305.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109052546A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫賓;紀(jì)曉寰;朱美芳;相恒學(xué);楊升元;朱逸冰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F1/30
• 分類(lèi)號(hào): C02F1/30;C02F1/28;C02F101/38;C02F101/30
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31303
• 代理人: 金利琴

本發(fā)明涉及一種吸附法?光催化降解法聯(lián)合處理有機(jī)染料廢水的方法，對(duì)添加光催化反應(yīng)凝膠膜的有機(jī)染料廢水進(jìn)行光照實(shí)現(xiàn)吸附法?光催化降解法聯(lián)合處理，光催化反應(yīng)凝膠膜包含光催化反應(yīng)位點(diǎn)和極性基團(tuán)，光催化反應(yīng)位點(diǎn)的周?chē)鷧^(qū)域?yàn)閺?qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域，強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域與非強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域的電荷均為正或均為負(fù)，強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域的電位高于非強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域的電位，強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域由強(qiáng)吸附極性基團(tuán)構(gòu)成或由弱吸附極性基團(tuán)集聚構(gòu)成。本發(fā)明的一種吸附法?光催化降解法聯(lián)合處理有機(jī)染料廢水的方法，在普通日照環(huán)境下即可高效降解偶氮類(lèi)染料分子，催化降解染料分子效率高，脫色率高，染料的去除率高，成本低，有極好的推廣價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)染料廢水處理領(lǐng)域，涉及一種吸附法-光催化降解法聯(lián)合處理有機(jī)染料廢水的方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，研究人員對(duì)半導(dǎo)體光催化劑的研究取得了重大進(jìn)展，在可見(jiàn)光下有催化性能的光催化劑已成為目前最引人注目的環(huán)境凈化材料，其被廣泛應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)的各個(gè)領(lǐng)域，例如處理廢水中的染料或農(nóng)藥等有機(jī)污染物的有機(jī)廢水處理領(lǐng)域。

染料是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品，其與人類(lèi)的衣食住行密切相關(guān)。染料品種繁多，分子中含有偶氮基(-N＝N-)結(jié)構(gòu)的染料統(tǒng)稱(chēng)為偶氮染料。偶氮類(lèi)染料是目前種類(lèi)最多且用途最廣的一類(lèi)染料。隨著染料工業(yè)的迅猛發(fā)展，染料廢水已成為當(dāng)前最主要的水體污染源之一，染料廢水若是未經(jīng)處理而直接排放到環(huán)境中會(huì)嚴(yán)重影響接觸者的健康。因此，偶氮類(lèi)染料廢水在排放前必須對(duì)其進(jìn)行處理，使其降解成對(duì)環(huán)境無(wú)害的物質(zhì)。由于具有成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、色度大和毒性大等特點(diǎn)，偶氮類(lèi)染料廢水已成為較難處理的工業(yè)廢水。目前，探索行之有效的偶氮類(lèi)染料廢水處理方法已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外積極研究的課題。

為了解決偶氮類(lèi)染料廢水對(duì)環(huán)境所帶來(lái)的污染，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)染料廢水的處理做了大量的研究工作，并取得了一定進(jìn)展。目前已有的降解偶氮類(lèi)染料廢水的方法包括物理法、化學(xué)法和生物法。其中物理法是通過(guò)超聲波或高壓脈沖放電等方式對(duì)廢水中的染料分子進(jìn)行降解，但其成本較高，限制了其進(jìn)一步的推廣應(yīng)用；生物法雖然運(yùn)行成本低，但降解速率較慢，也滿足不了當(dāng)前的需求。而化學(xué)法是在廢水中加入化學(xué)物質(zhì)后通過(guò)氧化或還原的手段破壞偶氮類(lèi)染料分子的結(jié)構(gòu)從而達(dá)到降解的目的，該方法最為經(jīng)濟(jì)有效。

化學(xué)法中最常用的偶氮類(lèi)染料催化降解的方法是光催化氧化法，其是利用紫外光激發(fā)TiO₂半導(dǎo)體材料進(jìn)行降解。該方法雖然降解率高但在普通日照環(huán)境下降解效果大打折扣。

因此，亟待研究一種在普通日照環(huán)境下能高效降解偶氮類(lèi)染料的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種在普通日照環(huán)境下能高效降解偶氮類(lèi)染料的吸附法-光催化降解法聯(lián)合處理有機(jī)染料廢水的方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種吸附法-光催化降解法聯(lián)合處理有機(jī)染料廢水的方法，對(duì)添加光催化反應(yīng)凝膠膜的有機(jī)染料廢水進(jìn)行光照實(shí)現(xiàn)吸附法-光催化降解法聯(lián)合處理；

所述光催化反應(yīng)凝膠膜包含光催化反應(yīng)位點(diǎn)和極性基團(tuán)，所述光催化反應(yīng)位點(diǎn)的周?chē)鷧^(qū)域?yàn)閺?qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域，光催化反應(yīng)凝膠膜中強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域以外的區(qū)域?yàn)榉菑?qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域；

所述強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域與非強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域的電荷均為正或均為負(fù)；

所述強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域的電位高于非強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域的電位；

所述強(qiáng)吸附極性基團(tuán)區(qū)域由強(qiáng)吸附極性基團(tuán)構(gòu)成或由弱吸附極性基團(tuán)集聚構(gòu)成。

作為優(yōu)選的技術(shù)方案：