公布日：2024.12.27
申請(qǐng)日：2024.11.25
分類號(hào)：C02F1/30(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)I;B01J27/043(2006.01)I;B01J21/06(2006.01)I;B01J23/18(2006.01)I;B01J35/39(2024.01)I;B01J35/53(2024.01)I;B01J37/
03(2006.01)I;B01J37/02(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，向工業(yè)含油廢水中加入雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑后持續(xù)提供光照進(jìn)行光催化處理；所述雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑以雙金屬硫化物為核體；以二氧化鈦為中間殼層；以鈣鈦礦型氧化物為外殼層，本發(fā)明提供的光催化處理方法對(duì)于工業(yè)含油廢水具有極好的處理效果，可以被廣泛推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，其特征在于，向工業(yè)含油廢水中加入雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑后持續(xù)提供光照進(jìn)行光催化處理；所述雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑以雙金屬硫化物為核體；以二氧化鈦為中間殼層；以鈣鈦礦型氧化物為外殼層；所述雙金屬硫化物為MCo2S4；其中，M為Fe、Ni、Cu、Zn中的任意一種；所述鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)式如下：Bi0.5Na0.5Ti1-x(Zr0.5Ce0.5)xO3；其中，0＜x≤0.1。
2.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，其特征在于，所述雙金屬硫化物經(jīng)過(guò)碳材料改性。
3.如權(quán)利要求2所述的工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，其特征在于，所述碳材料為碳納米管和/或納米石墨烯。
4.如權(quán)利要求3所述的工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，其特征在于，0.04≤x≤0.06。
5.如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，其特征在于，所述雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑的制備方法如下：將水溶性鈷鹽、水溶性M鹽和硫代乙酰胺溶解于N-甲基吡咯烷酮/水混合溶液中，再加入碳材料，密封升溫至160-180℃水熱反應(yīng)5-10h，收集產(chǎn)物用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌并干燥，隨后在350-450℃保溫退火1-5h即可得到核體，再利用溶液凝膠法分別制備二氧化鈦前驅(qū)體浸漬液和鈣鈦礦型氧化物前驅(qū)體浸漬液，將核體依次于二氧化鈦前驅(qū)體浸漬液和鈣鈦礦型氧化物前驅(qū)體浸漬液中浸漬并干燥后熱處理即可。
6.如權(quán)利要求5所述的工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，其特征在于，熱處理溫度為550-650℃。
7.如權(quán)利要求1所述的工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，其特征在于，雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑的用量為0.1-1g/L。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的：針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種工業(yè)含油廢水的光催化處理方法。
所采用的技術(shù)方案如下：
一種工業(yè)含油廢水的光催化處理方法：
向工業(yè)含油廢水中加入雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑后持續(xù)提供光照進(jìn)行光催化處理；
所述雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑以雙金屬硫化物為核體；
以二氧化鈦為中間殼層；
以鈣鈦礦型氧化物為外殼層。
進(jìn)一步地，所述雙金屬硫化物為MCo2S4，其中M為過(guò)渡金屬元素。
進(jìn)一步地，M為Fe、Ni、Cu、Zn中的任意一種。
進(jìn)一步地，所述雙金屬硫化物經(jīng)過(guò)碳材料改性。
更進(jìn)一步地，碳材料用量為所述雙金屬硫化物質(zhì)量的1-50%。
進(jìn)一步地，所述碳材料為碳納米管和/或納米石墨烯。
進(jìn)一步地，所述鈣鈦礦型氧化物的結(jié)構(gòu)式如下：
Bi0.5Na0.5Ti1-x(Zr0.5Ce0.5)xO3；
其中，0＜x≤0.1。
進(jìn)一步地，0.04≤x≤0.06。
x可以為0.04、0.041、0.042、0.043、0.044、0.045、0.046、0.047、0.048、0.049、0.05、0.051、0.052、0.053、0.054、0.055、0.056、0.057、0.058、0.059、0.06，以上列舉僅是便于理解，并不對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作為限制。
進(jìn)一步地，所述雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑的制備方法如下：
將水溶性鈷鹽、水溶性M鹽和硫代乙酰胺溶解于N-甲基吡咯烷酮/水混合溶液中，再加入碳材料，密封升溫至160-180℃水熱反應(yīng)5-10h，收集產(chǎn)物用去離子水和無(wú)水乙醇洗滌并干燥，隨后在350-450℃保溫退火1-5h即可得到核體，再利用溶液凝膠法分別制備二氧化鈦前驅(qū)體浸漬液和鈣鈦礦型氧化物前驅(qū)體浸漬液，將核體依次于二氧化鈦前驅(qū)體浸漬液和鈣鈦礦型氧化物前驅(qū)體浸漬液中浸漬并干燥后熱處理即可。
進(jìn)一步地，熱處理溫度為550-650℃。
進(jìn)一步地，雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑的用量為0.1-1g/L。
雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑的用量為0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1g/L，以上列舉僅是便于理解，并不對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作為限制。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明提供了一種工業(yè)含油廢水的光催化處理方法，本申請(qǐng)中雙重核殼結(jié)構(gòu)光催化劑的核體與殼體之間、殼體與殼體之間具有三維接觸，可最大限度地增加異質(zhì)結(jié)的界面接觸面積，抑制光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合，有助于提高電荷傳輸與分離效率，使其具有高的光催化活性和對(duì)工業(yè)含油廢水的優(yōu)異處理效果；
碳材料改性雙金屬硫化物可以提高雙金屬硫化物的導(dǎo)電性，有效減少電子傳輸?shù)淖枇Γ纳齐娮釉诤梭w中的遷移速率，從而增強(qiáng)光催化反應(yīng)的效率；
鈣鈦礦型氧化物擁有八面體為載流子提供的運(yùn)輸通道，且層間可以容納大量的有機(jī)和無(wú)機(jī)物，所以在光催化方面具有廣泛應(yīng)用前景，本申請(qǐng)以鈣鈦礦型氧化物作為外殼層，極大的接觸面積可以使其與工業(yè)含油廢水充分的接觸反應(yīng)，采用復(fù)合離子對(duì)其進(jìn)行摻雜，利于氧空位的形成，而氧空位是界面載流子的來(lái)源，對(duì)提高催化劑的光催化活性起到了促進(jìn)作用；
本申請(qǐng)中采用溶膠凝膠法制備雙重核殼結(jié)構(gòu)可以獲得連接較強(qiáng)的核殼、殼殼結(jié)構(gòu)，所構(gòu)筑材料的各部分之間相互作用力較強(qiáng)，界面接觸較為穩(wěn)定，且可以通過(guò)改變浸漬參數(shù)調(diào)節(jié)殼層厚度，經(jīng)過(guò)測(cè)試，本發(fā)明提供的光催化處理方法對(duì)于工業(yè)含油廢水具有極好的處理效果，可以被廣泛推廣應(yīng)用。
（發(fā)明人：李榮;吳海雁;夏春武;金港星;王玉梅）
