[發明專利]一種基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法

有效

• 申請號: 202010711300.6
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111762880B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 江心白;施鶴飛;沈錦優;陳丹;侯成
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F101/30;C02F101/38;C02F101/36;C02F1/30
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 王琳琳;陳彬

1.一種基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：包括以下步驟：

1-1)將復合半導體@載體材料置于反應器中，向接種有厭氧污泥的反應器中導入廢水，使廢水浸沒所述復合半導體@載體材料；所述復合半導體@載體材料包括導電載體以及導電載體上負載的復合半導體材料；

1-2)對厭氧污泥進行馴化培養一段時間，使復合半導體材料的表面負載生物膜，構建光激發空穴強化生物反應器；

1-3)利用所述反應器在光照條件下處理廢水中難降解污染物。

2.根據權利要求1所述的基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：所述復合半導體材料包括BiVO₄/FeOOH、CdS/g-C₃N₄或BiVO₄/g-C₃N₄中的任意一種。

3.根據權利要求1或2所述的基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：所述導電載體包括碳紙或碳氈，和/或所述反應器包括石英反應器或玻璃反應器。

4.根據權利要求3所述的基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：所述復合半導體@載體材料包括BiVO₄/FeOOH@CP、CdS/g-C₃N₄@GF或BiVO₄/g-C₃N₄@GF中的任意一種。

5.根據權利要求4所述的基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：所述BiVO₄/FeOOH@CP制備過程如下：首先利用電沉積法制備BiOI@CP；再將BiOI@CP轉化為BiVO₄@CP，然后將所述的BiVO₄@CP浸沒在FeCl₃·6H₂O溶液中一段時間，用去離子水洗凈，得到BiVO₄/FeOOH@CP。

6.根據權利要求5所述的基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：所述污泥的接種濃度約為3.0-6.0g/L，所述厭氧污泥進行馴化培養的時間不得少于30天。

7.根據權利要求5或6所述的基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：所述電沉積法包括以下步驟：

7-1)將Bi(NO₃)₃·5H₂O和KI溶解在去離子水中；用硝酸調節pH值，然后與對苯醌乙醇溶液混合一段時間，得到混合物；

7-2)將混合物添加到三電極系統中，在陰極電位下電沉積一段時間，將BiOI電沉積到碳紙上，制備成為BiOI@CP。

8.根據權利要求7所述的基于光激發空穴為電子受體的生物強化處理難降解有機污染物的方法，其特征在于：所述BiOI@CP轉化為BiVO₄@CP的步驟如下：

8-1)將VO(acac)₂/DMSO溶液涂敷在BiOI@CP上，并以一定加熱速率加熱至一定溫度，保持一段時間；

8-2)用NaOH處理以除去過量的V₂O₅后，獲得BiVO₄@CP。