[發明專利]一種復合光催化劑在有機廢水處理中的應用

有效

• 申請號: 202010765376.7
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111717956B
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 陳能住
• 申請（專利權）人: 深圳市上善環境科技有限公司
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;B01J27/24;C02F101/36;C02F101/34
• 代理公司: 蚌埠幺四零二知識產權代理事務所(普通合伙) 34156
• 代理人: 尹杰

本發明公開了一種復合光催化劑在有機廢水處理中的應用。該復合光催化劑首先是通過溶膠凝膠法制備的Sm、Yb和N共摻雜ZnO，然后將其添加到含有鉬源和硫源的混合液中，再通過水熱法制備Sm、Yb和N共摻雜的ZnO與MoS₂的復合光催化劑，該制備方法簡單，而且對有機廢水中的酚類物質具有很好的光降解能力，而且重復性好，是一種處理有機廢水的理想材料。

技術領域

本發明涉及有機廢水處理領域，尤其涉及一種復合光催化劑在有機廢水處理中的應用。

背景技術

目前，隨著現代工業的迅猛發展，環境污染情況也愈加嚴重，尤其是水污染問題日益突出，己經成為全球急待解決的問題。其中，工業廢水中含有大量的具有致畸、致癌、致突變的有毒有害物質，這些廢水不具有生物可降解性，對環境有非常大的破壞力。特別是大量排放含酚類化合物的有機化工廢水，則會嚴重威脅人類身體健康，破壞水體生態環境。對于含酚廢水的處理技術，傳統的方法有物理和化學技術等，但這些常規技術不僅具有高加工成本，而且具有低降解效率和二次污染的問題。因而尋求高效、環保、節能的工藝來降解此類污染物顯得尤為重要。

目前光催化劑具有降解速度快、操作簡單、不會產生二次污染等優點，已經迅速成為研究者關注的重點。而研究比較多的半導體光催化劑主要是納米氧化鋅和二氧化鈦。但是由于二氧化鈦的量子效率低、對可見光不吸收等缺點，而氧化鋅的吸收光譜寬于二氧化鈦、有更多的表面活性位點，更高的光量子產量，因而以成為替代二氧化鈦最佳的替代品。但是氧化鋅對可見光的利用率較低，而且氧化鋅生成的光生電子-空穴對容易復合，因而光催化效率不高。因而如何提高氧化鋅光催化的性能已經是亟待解決的問題，而目前通過采用金屬或非金屬摻雜能夠是氧化鋅的缺陷得到一定改善，但是提高的程度還不是很理想，而且對有機廢水的處理能力也不是很理想，因而急需開發一種新的光催化劑能夠高效降解有機廢水中的有機污染物仍是目前仍需要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種復合光催化劑在有機廢水處理中的應用。該復合光催化劑首先是通過溶膠凝膠法制備的Sm、Yb和N共摻雜ZnO，然后將其添加到含有鉬源和硫源的混合液中，再通過水熱法制備Sm、Yb和N共摻雜的ZnO與MoS₂的復合光催化劑，該制備方法簡單，而且對有機廢水中的酚類物質具有很好的光降解能力，其去除率能夠達到99.1％，故重復性好，是一種處理有機廢水的理想材料。

本發明采用的以下的技術方案：

一種復合光催化劑在有機廢水處理中的應用，在可見光照射下，采用Sm、Yb和N共摻雜的ZnO和MoS₂復合光催化劑光催化降解有機廢水中的有機污染物，廢水中有機污染物的去除率能夠達到99.1％；所述復合光催化中，Sm、Yb和N共摻雜的ZnO與MoS₂的質量比為1:3～3:1。

優選的，所述有機污染物為苯酚、甲酚、2，4，6-三氯苯酚中的一種或多種。

優選的，所述復合光催化劑的制備方法包括以下步驟：

(1)Sm、Yb和N共摻雜ZnO的制備

將釤源、鐿源、鋅源和一定量的尿素溶于去離子水中形成溶液，攪拌條件下將氨水逐滴加入到上述溶液中，調節pH值為8～9，再攪拌20～40min，陳化20～30h，縮聚反應后生成膏狀凝膠，抽濾后，分別用去離子水和乙醇洗滌3～6次，70～90℃下干燥10～14h，于400～600℃煅燒2～4h得到Sm、Yb和N共摻雜的ZnO；

(2)Sm、Yb和N共摻雜ZnO與MoS₂復合的制備