[發(fā)明專利]利用鉍系材料資源化除氯制備摻雜型熒光粉的方法

有效

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• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112552909B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃壽強(qiáng);汪龍;呂楊楊;楊鳳嶺;李國標(biāo);陳陽雯
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇理工學(xué)院
• 主分類號: C09K11/74
• 分類號: C09K11/74
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 馬曉敏

本發(fā)明涉及利用鉍系材料資源化除氯制備摻雜型熒光粉的方法，包括如下步驟：將鉍系材料和氧化物發(fā)光材料加入到含氯離子的重金屬廢水中，在室溫或加熱條件下攪拌0.5h～48h，待反應(yīng)完全后過濾、干燥、煅燒即得到摻雜型熒光粉；所述鉍系材料是含有鉍元素的化合物；所述氧化物發(fā)光材料是含有如Mn、Eu、La、Ce、Lu、Yb等發(fā)光元素的氧化物；所述含氯離子的重金屬廢水中還含有Fe、Zn、Cu、Ni、Mg、Ca、Co、Sr、Cr、Cd等金屬離子。本發(fā)明通過利用鉍系材料能夠資源化去除廢水中的氯離子和少量金屬離子，并以此獲得了金屬元素敏化的摻雜型熒光粉，本發(fā)明方法不但可高效除氯，還能得到高附加值的發(fā)光材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水除氯和發(fā)光材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用鉍系材料資源化除氯制備摻雜型熒光粉的方法。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)水平不斷提升，重金屬廢水的產(chǎn)量也在逐年增長，其中高含量的氯離子若不加以處理，不僅會腐蝕生產(chǎn)中的金屬管道和構(gòu)筑物，還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。一般工業(yè)廢水中除了含有高含量的氯離子以外，還含有較多的重金屬離子，且成分比較復(fù)雜，目前專門同時處理重金屬廢水中的氯離子和重金屬離子并使其能夠達(dá)標(biāo)排放的技術(shù)甚少。現(xiàn)有技術(shù)中氧化鉍除氯法是比較有效的一種除去廢水中氯離子的方法。但是由于氧化鉍的尺寸過大，氧化鉍除氯方法大部分是在氧化鉍過量條件下才能達(dá)到較高的除氯效率，因此氧化鉍的利用率較低。

氯氧化鉍是氧化鉍廢水除氯的產(chǎn)物，同樣它也是一種新型的寬帶隙半導(dǎo)體材料，可作為發(fā)光元素優(yōu)良的基質(zhì)材料。Er³⁺/Eu³⁺共摻氯氧化鉍能夠發(fā)射出紫光和長波長紅光光譜，并通過改變摻雜濃度，實現(xiàn)由黃綠光到黃光再到橙紅光的調(diào)節(jié)(近紫外激發(fā)具有顏色可調(diào)的Er³⁺/Eu³⁺共摻BiOCl熒光粉，物理學(xué)報，2015)。Zn²⁺和Eu³⁺共摻雜氯氧化鉍可實現(xiàn)Zn²⁺摻雜誘導(dǎo)Eu³⁺的反常發(fā)光，即隨著Zn²⁺摻雜濃度的增大，Eu³⁺的熒光壽命得到延長，而發(fā)光強(qiáng)度卻先減小后增加(Zn²⁺摻雜誘導(dǎo)Eu³⁺激活BiOCl層狀半導(dǎo)體的反常發(fā)光性能研究，無機(jī)材料學(xué)報，2017)。Er³⁺摻雜氯氧化鉍在1550nm激光激發(fā)下能夠發(fā)射出強(qiáng)烈的紅光、弱的綠光和微弱的紫外光及983nm近紅外光，并且這些紅綠光發(fā)射具有強(qiáng)烈的溫度依賴性(1550nm激發(fā)層狀BiOCl:Er³⁺上轉(zhuǎn)換發(fā)光及溫度傳感特性，無機(jī)材料學(xué)報，2020)。Nd²⁺、Yb³⁺和Ho³⁺摻雜氯氧化鉍具有優(yōu)異的上轉(zhuǎn)換發(fā)光性能(CN201810323242.2)。但這些氯氧化鉍發(fā)光材料都是采用純材料制備的，成本較高。

針對現(xiàn)有技術(shù)中廢水存在高含量氯離子和重金屬離子且凈化困難、只能得到低附加值除氯產(chǎn)物的問題，如何提高氧化鉍除氯法中氧化鉍的利用率來進(jìn)一步提高廢水除氯效率以及如何利用廢水中氯離子和重金屬離子來低成本制備高附加值的發(fā)光材料是本發(fā)明重點(diǎn)解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供利用鉍系材料資源化除氯制備摻雜型熒光粉的方法。本發(fā)明通過利用鉍系材料能夠資源化去除廢水中的金屬離子及氯離子，并以此獲得了摻雜型熒光粉，本發(fā)明方法不但可高效除氯還能除去廢水中的少量重金屬離子，并得到高附加值的發(fā)光材料。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

利用鉍系材料資源化除氯制備摻雜型熒光粉的方法，包括如下步驟：

將鉍系材料和氧化物發(fā)光材料加入到含氯離子的重金屬廢水中，在室溫或加熱條件下攪拌，待反應(yīng)完全后過濾、干燥、煅燒即得到摻雜型熒光粉。