[發明專利]用于去除水體藻類的光催化海綿及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910653430.6
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110270376A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 范功端;王波;包旻晨;吳世閩;莊毅璇;鄭小梅;林明;王磊;李彬輝;黃鑫;謝耀東;申皓月;黃婷
• 申請（專利權）人: 深圳市深港產學研環保工程技術股份有限公司
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;B01J31/22;B01J31/40;B01J37/02;C02F1/30
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 潘霞

本發明涉及一種用于去除水體藻類的光催化海綿的制備方法及用于去除水體藻類的光催化海綿和其應用。該用于去除水體藻類的光催化海綿的制備方法包括如下步驟：使用Ag/AgCl@ZIF?8的水溶液浸泡海綿，得到光催化海綿濕樣；干燥上述光催化海綿濕樣，得到用于去除水體藻類的光催化海綿。上述制備方法得到的光催化海綿基于海綿的浮力漂浮于水體表面，可以直接利用光子能量，從而提高了光催化劑對光子的利用率；基于海綿的浮力漂浮于水體表面，能夠與于發生水華的藻類直接接觸，從而提高除藻效率；并且基于海綿的團塊狀結構，便于回收利用。

技術領域

本發明涉及水處理技術領域，特別是涉及一種用于去除水體藻類的光催化海綿的制備方法及用于去除水體藻類的光催化海綿和其應用。

背景技術

隨著全球氣候變暖及工業化進程的加快，氮、磷元素引起的水體富營養化導致藍藻水華暴發的現象愈發嚴重。藍藻大量繁殖會消耗水中的溶解氧，使水體的透光率下降、pH發生改變，水生動植物的生存環境受到威脅。藍藻死亡時會釋放毒性極強的微囊藻毒素，微囊藻毒素在水中極度穩定，具有難生物降解性和持久性，難以被傳統的水處理工藝去除。同時藍藻會阻礙絮凝沉淀過程影響飲用水水質。此外，藍藻細胞內有機物的釋放會使水中的總溶解性有機碳含量升高，在氯消毒處理過程中容易產生消毒副產物，增加了水處理過程的困難和成本。

光催化技術是目前治理藍藻水華常用的技術之一，該技術能夠利用太陽能進行光催化氧化反應殺滅或抑制藻類生長。因為能源獲取容易、成本低、對污染物降解徹底及無二次污染的優點而備受青睞。納米光催化材料具有活性高、化學穩定性好、無毒、微粒簡便易得、成本低廉、原料豐富、吸附能力強等優點，是最熱門的光催化劑之一，被廣泛應用于各類光催化氧化反應。納米光催化劑與微生物相互作用可以產生活性氧簇，活性氧簇不僅能殺滅微生物(如藍藻、細菌等)，還能降解各種化學污染物(如降解藻毒素、臭味物質等)，是一種有效的、成本低廉的水華藍藻控制新方法。

但目前常用的納米光催化劑在實際水體中的應用還存在著一些問題：(1)光催化劑體系基本為懸浮體系，對生長于水體表面的藻類的處理效果不佳；(2)光催化劑在實際應用中不易回收，可能會對環境產生二次污染。

發明內容

基于此，有必要提供一種能夠處理水體表面藻類且易回收的用于去除水體藻類的光催化海綿的制備方法。

此外，還提供一種上述方法制備得到的用于去除水體藻類的光催化海綿和其應用。

一種用于去除水體藻類的光催化海綿的制備方法，包括如下步驟：

使用Ag/AgCl@ZIF-8的水溶液浸泡海綿，得到光催化海綿濕樣；

干燥所述光催化海綿濕樣，得到用于去除水體藻類的光催化海綿。

目前常用的光催化劑體系基本為懸浮體系，僅適用于水體中的均相污染物，不適合生長于水體表面的藻類，并且現有的光催化劑基本是粉末狀，在應用中不易回收，可能會對環境產生二次污染。而上述利用海綿負載復合光催化劑Ag/AgCl@ZIF-8制備得到的用于去除水體藻類的光催化海綿，由于海綿的浮力能夠漂浮于發生水華的水體表面，并且Ag/AgCl@ZIF-8可以直接利用光子能量，從而能夠高效的處理掉水體表面的藻類；并且利用上述方法制備得到的用于去除水體藻類的光催化海綿為團塊狀結構，容易回收處理。

在其中一個實施例中，在所述得到用于去除水體藻類的光催化海綿濕樣的步驟之前，還包括使用表面活性劑溶液對所述海綿進行浸泡改性的步驟。

在其中一個實施例中，所述使用表面活性劑對所述海綿進行浸泡改性的步驟包括：

使用表面活性劑溶液浸泡所述海綿；

取出所述海綿，清除掉所述海綿上多余的所述表面活性劑溶液；

干燥所述海綿，得到改性海綿。