[發明專利]一種用于處理六價鉻離子廢水的鉍/氧化鉍/鉭酸鈉復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910693883.1
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110433801B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 奚新國;孟承啟;董鵬玉;程婷;陳小衛
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: B01J23/648
• 分類號: B01J23/648;C02F1/30;C02F101/22
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐循文

一種用于處理六價鉻離子廢水的鉍/氧化鉍/鉭酸鈉復合材料及其制備方法，屬于復合材料領域。所述方法步驟如下：將Ta₂O₅加入NaOH水溶液中混合均勻，然后進行水熱反應得到NaTaO₃，然后將NaTaO₃和Bi(NO₃)₃·5H₂O加入到乙二醇中混合均勻進行水熱反應后將沉淀依次進行洗滌和干燥處理即得到Bi/Bi₂O₃/NaTaO₃復合材料。本發明將Bi和Bi₂O₃負載到鉭酸鈉上來提高NaTaO₃處理含六價鉻（Cr⁶⁺）污水的性能，具有制備方法簡單、不需要添加貴金屬和稀土離子、催化劑成本低、對Cr⁶⁺的處理效率高等優點。

技術領域

本發明屬于復合材料技術領域，特別涉及一種用于處理六價鉻離子廢水的鉍/氧化鉍/鉭酸鈉復合材料及其制備方法。

背景技術

國內冶金和化學工業中每年大約排出20~30萬噸鉻渣。鉻渣中的有害成分主要是可溶性鉻酸鈉、酸溶性鉻酸鈣等六價鉻離子（Cr⁶⁺）。由于這些六價鉻的排放構成了對生態環境的污染危害。當鉻渣在露天堆存時，經長期雨水沖淋后大量的六價鉻離子隨雨水溶滲、流失、滲入地表，從而污染地下水，也污染了江河、湖泊，進而危害農田、水產和人體健康。Cr⁶⁺為吞入性毒物/吸入性極毒物，皮膚接觸可能導致敏感；更可能造成遺傳性基因缺陷，吸入可能致癌，對環境有持久危險性。Cr⁶⁺是很容易被人體吸收的，它可通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體，從而危害人類的身體健康。

NaTaO₃是一種非金屬寬帶隙半導體材料，具有較高的光催化還原性能。專利號為ZL 2016110045737的中國發明專利公開了一種轉化水溶液中Cr(VI)的催化劑及其制備方法和應用，采用的技術方案是：將NaTaO₃和Er³⁺:YAlO₃用超聲分散和液體沸騰的方法合成Er³⁺:YAlO₃/NaTaO₃。最后，將上述得到的NaTaO₃/Er³⁺:YAlO₃粉末和氯金酸、氯鉑酸或硝酸銀溶解在乙醇中，用超聲分散和液體沸騰的方法合成X/NaTaO₃/Er³⁺:YAlO₃(X＝Ag、Au、Pt)。在太陽光照射下，用X/NaTaO₃/Er³⁺:YAlO₃(X＝Ag、Au、Pt)作催化劑，光催化轉化Cr(VI)性能較高，然而該發明專利利用貴金屬Ag、Au、Pt作為助催化劑，并且摻雜稀土離子Er³⁺，大大增加了催化劑的成本。白紅亮的碩士畢業論文《鉍摻雜納米NaTaO₃的結構和電子特性研究》中通過一步法將Ta₂O₅、NaOH和Bi(NO₃)₃?5H₂O加入水攪拌均勻后密封進行水熱反應，洗滌干燥后得到鉍摻雜納米NaTaO₃，這種通過一步法制備得到的是Bi摻雜的NaTaO₃，而并非Bi單質或Bi₂O₃作為助催化劑修飾的NaTaO₃復合材料。這種通過摻雜的方式得到的NaTaO₃，只是改變了NaTaO₃的電子結構，而對催化活性的提高意義不大。眾所周知，助催化劑的少量加入會大大提高主活性組分的催化性能，因此，有必要通過負載助催化劑的方法以提高NaTaO₃處理Cr⁶⁺的性能。

發明內容